Forskere finner ut 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-graden Jennifer Miehlbradt en interessant observasjon. Miehlbradt lot brukerne styre droner på hennes VR ved å bevege 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 merket 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 tilsyn av Silvestro Micera, Bertarelli Foundation Chair i Translation Neuroengineering. Duoene innsett at det var mer til VR-torso-eksperimentet og at det kunne avsløre noe om utviklingen av et barns nervesystem. På den tiden hadde det ikke vært noen studie 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 teknologiske instituttet. Studien omfattet 80 barn i alderen 6 til 10 år, og resultene 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 enkelt frakoble hodebevegelser fra torso for piloting, på samme måte som de kjører sykkel. Denne prosessen involverer kompleks integrering av flere sanseinntrykk, som syn fra det indre øret for balanse, og proprioception, som er kroppens evne til å sanse bevegelse, handling og plassering. 

For barn er de fortsatt under utvikling av koordinasjon 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 øvre kroppskoordinasjon. Denne modellen forutsier en envegs overgang fra rigid kontroll til en dekobling av hode-torso-systemet, og den indikerer at postural kontroll er moden ved 8 år.

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

“Modellen sier at fra tilegnelsen av å gå rundt 1 år til 6-7 år, vil barn kontrollere deres øvre kropp som en helhet med rigide lenker mellom torso, hode og armer. Etter denne alderen, vil barna gradvis lære å kontrollere alle deres ledd uavhengig, men benytte den rigide strategien i utfordrende situasjoner,” fortsetter Miehlbradt. “I stedet fant vi at når de 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 barnet mens de ble bedt om å spille to spill. I begge eksperimentene viste barna kontrollfører 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 kontroll.

Barna ble først bedt om å justere hodet og torsoen med en linje vist i forskjellige retninger innenfor et virtuelt landskap. Samtidig ble justeringsfeilen og hode-torso-koordinasjon målt. Eksperimentet viste at barn kan mestre hodekontroll ganske enkelt, 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 oppmuntret 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 enklere i VR-miljøer fordi den ønskede orienteringen er justert med visuelt inntrykk. Når det gjelder torso-kontroll, krever dette at brukeren skiller syn fra den faktiske kontrollen, noe som krever hode-torso-koordinasjon. Unge barn er mer avhengige av visuelt inntrykk enn indre sansning av kroppspostur, og VR-miljøet kan raskt overvelde et barns hjerne.

“Resultatene viser at immersive VR kan forstyrre barns standard koordineringsstrategi, omvektning av de forskjellige sanseinntrykkene – syn, proprioception og vestibulære inntrykk – til fordel for syn,” forklarer Miehlbradt.

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