Naukowcy odkrywają, że VR wpływa na dzieci i dorosłych w różny sposób

Naukowcy z Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne odkryli, że wirtualna rzeczywistość (VR) wpływa na dzieci w inny sposób niż na dorosłych. Nowe badanie jest kluczowe, biorąc pod uwagę, jak mało pracy zostało wykonane w tej dziedzinie, zarówno dla dorosłych, jak i dla dzieci.

Ciekawe spostrzeżenie na temat VR

W 2016 roku Jennifer Miehlbradt, absolwentka EPFL, zrobiła ciekawe spostrzeżenie. Miehlbradt pozwoliła użytkownikom na pilotowanie dronów w swoim VR, poruszając się tułowiem, aby nawigować przez serię przeszkód na wirtualnym krajobrazie.

“Dorośli nie mieli problemu z używaniem prostych ruchów tułowia, aby przelatywać przez wirtualne przeszkody, ale zauważyłam, że dzieci po prostu nie mogły tego zrobić”, powiedziała Miehlbradt. “To było wtedy, kiedy Silvestro poprosił mnie, abym przyszła do jego biura.”

W tym czasie Miehlbradt była pod opieką Silvestro Micera, Bertarelli Foundation Chair in Translation Neuroengineering. Para zrozumiała, że jest coś więcej w tym eksperymencie z VR i że może on ujawniać coś na temat rozwoju układu nerwowego dziecka. W tym czasie nie było żadnego badania w literaturze na temat wpływu gogli VR na dzieci.

Z tym na uwadze, zespół postanowił przeprowadzić to badanie przez kilka lat, współpracując z Włoskim Instytutem Technologii. Badanie objęło 80 dzieci w wieku od 6 do 10 lat, a wyniki zostały opublikowane w zeszłym miesiącu w Scientific Reports.

“To badanie potwierdza potencjał technologii w zrozumieniu kontroli ruchu”, mówi Micera.

Dorośli są w stanie łatwo odłączyć ruchy głowy od tułowia podczas pilotowania, podobnie jak podczas jazdy na rowerze. Proces ten obejmuje złożoną integrację wielu sensorycznych danych wejściowych, takich jak wzrok z ucha wewnętrznego do równowagi, oraz propriocepcję, czyli zdolność ciała do odczuwania ruchu, działania i położenia.

Dla dzieci jest to jeszcze w trakcie rozwoju, co sprawia, że różnią się one od dorosłych. Jednym z ciekawych wyników tego badania jest to, że idzie ono wbrew modelowi ontogenetycznemu, który był używany przez 25 lat do opisu rozwoju koordynacji górnej części ciała. Ten model przewiduje jednorodną transformację od sztywnej kontroli do rozłączenia systemu głowa-tułów, i wskazuje, że kontrola posturalna jest dojrzała w wieku 8 lat.

Miehlbradt obecnie kończy staż podoktorski na Uniwersytecie w Lozannie (UNIL).

“Model mówi, że od momentu nabycia umiejętności chodzenia, około 1 roku, dzieci kontrolują górne części ciała jako całość z sztywnymi połączeniami między tułowiem, głową i ramionami. Po tym wieku dzieci stopniowo uczą się kontrolować wszystkie stawy niezależnie, ale wracają do sztywnej strategii w trudnych warunkach”, kontynuuje Miehlbradt. “Zamiast tego, odkryliśmy, że gdy używają systemu wirtualnego kontrolowanego przez ruchy ciała, młodsze dzieci próbują poruszać głową i ciałem oddzielnie, podczas gdy dorośli używają sztywnej strategii.”

Wyniki eksperymentów

Eksperyment przeprowadzony przez zespół obejmował umieszczenie gogli VR i czujnika ruchu na dziecku, gdy było ono proszone o grę w dwie gry. W obu eksperymentach dzieci wykazały umiejętności kontrolne podobne do tych u dorosłych, gdy używały głowy. Jednak nie były w stanie dotrzymać kroku dorosłym, gdy chodziło o kontrolę tułowia.

Dzieci były najpierw proszone o wyrównanie głowy i tułowia z linią wyświetlaną w różnych orientacjach w wirtualnym krajobrazie. W tym samym czasie mierzono błąd wyrównania i koordynację głowy i tułowia. Eksperyment wykazał, że dzieci mogą opanować kontrolę głowy dość łatwo, ale gdy byli proszeni o wyrównanie tułowia z wirtualną linią, najmłodsze dzieci przeszacowały swoje ruchy i próbowali rekompensować, poruszając głową.

W drugiej grze dzieci były proszone o udział w scenariuszu lotu. Dziecko siedzi na grzbiecie latającego orła w wirtualnym świecie i ma za zadanie złapać złote monety, które są umieszczone wzdłuż ścieżki. Dzieci miały znacznie łatwiejszy czas kontrolując lot ptaka głową.

Dla naukowców wszystko to wskazywało, że kontrola głowy jest łatwiejsza w środowiskach VR, ponieważ pożądana orientacja jest wyrównana z wejściem wzrokowym. Gdy chodzi o kontrolę tułowia, wymaga to od użytkownika oddzielenia wzroku od rzeczywistej kontroli, co wymaga koordynacji głowy i tułowia. Młode dzieci polegają bardziej na danych wejściowych wzrokowych niż na wewnętrznym odczuciu postawy ciała, a środowisko VR może szybko przytłoczyć mózg dziecka.

“Wyniki pokazują, że zanurzona VR może zakłócić domyślną strategię koordynacji dzieci, przesuwając różne sensoryczne dane wejściowe – wzrok, propriocepcję i dane wejściowe przedsionkowe – na korzyść wzroku”, wyjaśnia Miehlbradt.

“VR zyskuje na popularności, nie tylko dla celów rozrywkowych, ale także dla aplikacji terapeutycznych, takich jak rehabilitacja i neurorehabilitacja, lub leczenie fobii lub strasznych sytuacji. Różnorodność scenariuszy, które można stworzyć, oraz zabawowy aspekt, który można wprowadzić do innych nużących aktywności, sprawiają, że ta technologia jest szczególnie atrakcyjna dla dzieci, i powinniśmy być świadomi, że zanurzona VR może zakłócić domyślną strategię koordynacji dziecka”, mówi Miehlbradt.