I ricercatori scoprono che la realtà virtuale colpisce i bambini e gli adulti in modo diverso

I ricercatori dell’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne hanno scoperto che la realtà virtuale (VR) colpisce i bambini in modo diverso rispetto agli adulti. La nuova ricerca è fondamentale, considerando quanto poco lavoro è stato svolto in questo settore, sia per gli adulti che per i bambini.

Osservazione interessante sulla VR

Nel 2016, la laureata dell’EPFL Jennifer Miehlbradt fece un’osservazione interessante. Miehlbradt permise agli utenti di pilotare droni sulla sua VR muovendo il torso per navigare attraverso una serie di ostacoli in un paesaggio virtuale.

“Gli adulti non avevano problemi nell’utilizzare semplici movimenti del torso per volare attraverso gli ostacoli virtuali, ma notai che i bambini non potevano farlo”, disse Miehlbradt. “È allora che Silvestro mi chiese di andare nel suo ufficio.”

All’epoca, Miehlbradt era supervisionata da Silvestro Micera, presidente della cattedra di neuroingegneria della traslazione della Fondazione Bertarelli. La coppia si rese conto che c’era qualcosa di più nell’esperimento del torso VR e che poteva rivelare qualcosa sullo sviluppo del sistema nervoso di un bambino. A quel punto, non c’era stato uno studio nella letteratura sull’effetto degli headset VR sui bambini.

Con questo in mente, il team decise di studiare questo argomento nel corso di diversi anni, collaborando con l’Istituto Italiano di Tecnologia. Lo studio coinvolse 80 bambini tra i 6 e i 10 anni e i risultati sono stati pubblicati lo scorso mese su Scientific Reports.

“Questo studio conferma il potenziale della tecnologia per comprendere il controllo motorio”, afferma Micera.

Gli adulti sono in grado di disconnettere facilmente i movimenti della testa dal torso per pilotare, simile a come cavalcano una bicicletta. Questo processo coinvolge l’integrazione complessa di molteplici input sensoriali, come la visione dall’orecchio interno per l’equilibrio e la propriocezione, che è la capacità del corpo di percepire il movimento, l’azione e la posizione.

Per i bambini, stanno ancora sviluppando la coordinazione del torso e della testa, il che li rende diversi dagli adulti fin da subito. Una delle scoperte interessanti di questo studio è che va contro il modello ontogenetico che è stato utilizzato per 25 anni per descrivere lo sviluppo della coordinazione del torso superiore. Questo modello prevede una transizione unidirezionale da un controllo rigido a una decoupling del sistema testa-torso e indica che il controllo posturale è maturo a 8 anni.

Miehlbradt sta attualmente completando un post-dottorato all’Università di Losanna (UNIL).

“Il modello afferma che dall’acquisizione della capacità di camminare intorno all’anno fino a 6-7 anni, i bambini controllano il loro corpo superiore come un tutto con collegamenti rigidi tra il tronco, la testa e le braccia. Dopo questa età, i bambini imparano gradualmente a controllare tutte le loro articolazioni in modo indipendente, ma ricorrono alla strategia rigida in condizioni di sfida”, continua Miehlbradt. “Invece, abbiamo scoperto che quando utilizzano un sistema virtuale controllato dai movimenti del corpo, i bambini più piccoli cercano di muovere la testa e il corpo separatamente, mentre gli adulti utilizzano la strategia rigida.”

Risultati degli esperimenti

L’esperimento condotto dal team coinvolse l’utilizzo di un headset VR e di un sensore di movimento sui bambini mentre giocavano a due giochi. In entrambi gli esperimenti, i bambini dimostrarono abilità di controllo simili a quelle degli adulti quando utilizzavano la testa. Tuttavia, non furono in grado di stare al passo con gli adulti quando si trattava di utilizzare il torso per controllare.

I bambini furono prima chiesti di allineare la testa e il torso con una linea visualizzata a diverse orientazioni all’interno di un paesaggio virtuale. Allo stesso tempo, vennero misurati l’errore di allineamento e la coordinazione testa-torso. L’esperimento dimostrò che i bambini possono padroneggiare il controllo della testa abbastanza facilmente, ma quando venivano chiesti di allineare il torso con la linea virtuale, i bambini più piccoli sovrastimavano i movimenti e cercavano di compensare muovendo la testa.

Nel secondo gioco, i bambini furono invitati a partecipare a una sceneggiatura di volo. Il bambino è seduto sulla schiena di un’aquila in volo nel mondo virtuale e deve raccogliere monete d’oro posizionate lungo un percorso. I bambini ebbero di nuovo molta più facilità a controllare il volo dell’uccello con la testa.

Per gli scienziati, tutto ciò indicava che il controllo della testa è più facile negli ambienti VR perché l’orientamento desiderato è allineato con l’input visivo. Quando si tratta del controllo del torso, ciò richiede all’utente di separare la visione dal controllo effettivo, che richiede la coordinazione testa-torso. I bambini più piccoli si affidano di più all’input visivo che alla sensazione interna della postura del corpo e l’ambiente VR può rapidamente sopraffare il cervello di un bambino.

“I risultati mostrano che la realtà virtuale immersiva può disturbare la strategia di coordinazione predefinita dei bambini, riassegnando i vari input sensoriali – visione, propriocezione e input vestibolari – a favore della visione”, spiega Miehlbradt.

“La realtà virtuale sta guadagnando popolarità, non solo per il tempo libero ma anche per le applicazioni terapeutiche come la riabilitazione e la neuro-riabilitazione, o il trattamento delle fobie o di situazioni paurose. La diversità di scenari che possono essere creati e l’aspetto ludico che può essere portato in attività altrimenti faticose rendono questa tecnologia particolarmente attraente per i bambini e dovremmo essere consapevoli che la realtà virtuale immersiva può disturbare la strategia di coordinazione predefinita del bambino”, afferma Miehlbradt.