Forskere finner at VR påvirker barn og voksne forskjellig

Forskere ved Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne har funnet ut at virtuell virkelighet (VR) påvirker barn forskjellig enn voksne. Den nye forskningen er viktig med tanke på hvor lite arbeid som er gjort i dette området, både for voksne og barn.

Interessant observasjon om VR

Tilbake i 2016 gjorde EPFL-graduen Jennifer Miehlbradt en interessant observasjon. Miehlbradt lot brukerne styre droner på hennes VR ved å flytte torsoen for å navigere gjennom en rekke hindringer i et virtuelt landskap.

“Voksne hadde ingen problemer med å bruke enkle torso-bevegelser for å fly gjennom de virtuelle hindringene, men jeg la merke til at barna bare ikke kunne gjøre det,” sa Miehlbradt. “Da ba Silvestro meg om å komme til hans kontor.”

På den tiden var Miehlbradt under oppsyn av Silvestro Micera, Bertarelli Foundation Chair i Translation Neuroengineering. Paret innsett at det var mer å si om VR-torso-eksperimentet og at det kunne avsløre noe om utviklingen av et barns nervesystem. På den tiden hadde det ikke vært noen studier i litteraturen om effekten av VR-hoder på barn.

Med dette i mente, bestemte teamet seg for å studere dette over flere år, i samarbeid med det italienske teknologinstituttet. Studien omfattet 80 barn i alderen 6-10 år, og resultater ble publisert forrige måned i Scientific Reports.

“Denne studien bekrefter potensialet for teknologi til å forstå motorisk kontroll,” sier Micera.

Voksne er i stand til å lett frakoble hodebevegelser fra torsoen for å styre, likt måten de kjører sykkel. Denne prosessen involverer kompleks integrering av flere sanseinntrykk, som visuell informasjon fra det indre øret for balanse, og proprioception, som er kroppens evne til å sanse bevegelse, handling og plassering.

For barn er de fortsatt i ferd med å utvikle koordinasjonen av torso- og hodebevegelse, noe som gjør dem forskjellige fra voksne med en gang. En av de interessante funnene i denne studien er at den går imot den ontogenetiske modellen som har vært brukt i 25 år for å beskrive utviklingen av overkroppskoordinasjon. Denne modellen forutsier en envegs overgang fra rigid kontroll til en frakobling av hode-torso-systemet, og den indikerer at postural kontroll er moden ved 8 års alder.

Miehlbradt er for tiden ferdig med en postdoktorgrad ved Universitetet i Lausanne (UNIL).

“Modellen sier at fra tilegningen av å gå rundt 1 år til 6-7 år, vil barn kontrollere overkroppen som en helhet med rigide lenker mellom torso, hode og armer. Etter denne alderen, lærer barna gradvis å kontrollere alle leddene uavhengig, men søker tilbake til den rigide strategien i utfordrende situasjoner,” fortsetter Miehlbradt. “I stedet fant vi at når barna bruker et virtuelt system kontrollert av kroppbevegelser, prøver de yngste barna å bevege hodet og kroppen separat, mens voksne bruker den rigide strategien.”

Resultatene av eksperimentene

Eksperimentet som ble utført av teamet, involverte å plassere en VR-hode og en bevegelsessensor på barna mens de ble bedt om å spille to spill. I begge eksperimentene viste barna kontrollføringer lignende voksne når de brukte hodet. Men de var ikke i stand til å holde følge med voksne når det kom til å bruke torsoen til å kontrollere.

Barna ble først bedt om å justere hodet og torsoen med en linje vist i forskjellige retninger innen et virtuelt landskap. Samtidig ble justeringsfeilen og hode-torso-koordinasjon målt. Eksperimentet viste at barn kan mestre hodekontroll ganske lett, men når de ble bedt om å justere torsoen med den virtuelle linjen, overestimerte de yngste barna bevegelsene og prøvde å kompensere ved å bevege hodet.

I det andre spillet, ble barna bedt om å delta i en flysimulering. Barnet sitter på ryggen av en flyvende ørn i den virtuelle verden, og de er oppnevnt til å fange gullmynter som er plassert langs en sti. Barna hadde igjen en mye lettere tid med å kontrollere fuglens flyvning med hodet.

For forskerne indikerte alt dette at hodekontroll er lettere i VR-miljøer fordi den ønskede orienteringen er justert med visuell informasjon. Når det gjelder torso-kontroll, krever dette at brukeren skiller visuell informasjon fra den faktiske kontrollen, som krever hode-torso-koordinasjon. Unge barn er avhengige av visuell informasjon mer enn indre sansning av kroppspostur, og VR-miljøet kan raskt overvelde et barns hjjerne.

“Resultatene viser at immersiv VR kan forstyrre barns standard koordineringsstrategi, omvektlegging av de ulike sanseinntrykkene — visuell, proprioception og vestibulær informasjon — til fordel for visuell informasjon,” forklarer Miehlbradt.

“VR har blitt mer populært, ikke bare for fritid, men også for terapeutiske anvendelser som rehabilitering og nevrorehabilitering, eller behandling av fobier eller fryktelige situasjoner. Mangfoldet av scenarier som kan skapes og den lekfulle aspekt som kan bringes inn i ellers tungvinte aktiviteter gjør denne teknologien spesielt tiltrekkende for barn, og vi bør være klar over at immersiv VR kan forstyrre barns standard koordineringsstrategi,” sier Miehlbradt.