Исследователи обнаружили, что виртуальная реальность влияет на детей и взрослых по-разному

Исследователи из Эколь Политехник Федераль де Лозанна обнаружили, что виртуальная реальность (VR) влияет на детей по-другому, чем на взрослых. Это новое исследование имеет ключевое значение, учитывая, сколькоlittle работы было сделано в этой области как для взрослых, так и для детей.

Интересное наблюдение о VR

В 2016 году выпускница ЭПФЛ Дженнифер Миехльбрадт сделала интересное наблюдение. Миехльбрадт позволила пользователям пилотировать беспилотники на ее VR, двигая их туловищем, чтобы ориентироваться в серии препятствий на виртуальном ландшафте.

“Взрослые не имели проблем с использованием простых движений туловищем, чтобы летать через виртуальные препятствия, но я заметила, что дети просто не могли это сделать”, – сказала Миехльбрадт. “В этот момент Сильвестро попросил меня прийти в его офис”.

В то время Миехльбрадт находилась под наблюдением Сильвестро Микеры, заведующего кафедрой трансляционной нейроинженерии фонда Бертарелли. Дуэт осознал, что за экспериментом с VR-туловищем стоит что-то большее и что это может раскрывать что-то о развитии нервной системы ребенка. На тот момент не было ни одного исследования в литературе об влиянии VR-гарнитур на детей.

С учетом этого команда решила провести исследование в течение нескольких лет, сотрудничая с Итальянским технологическим институтом. Исследование включало 80 детей в возрасте от 6 до 10 лет, и результаты были опубликованы в прошлом месяце в Scientific Reports.

“Это исследование подтверждает потенциал технологий для понимания моторного контроля”, – говорит Микера.

Взрослые легко могут отключить движения головы от туловища при пилотировании, подобно тому, как они ездят на велосипеде. Этот процесс включает сложную интеграцию множества сенсорных входов, таких как зрение от внутреннего уха для баланса и проприоцепции, которая является способностью тела чувствовать движение, действие и местоположение.

Для детей они еще развивают координацию движения туловища и головы, что делает их khácными от взрослых сразу же. Одним из интересных выводов этого исследования является то, что оно противоречит онтогенетической модели, которая использовалась в течение 25 лет для описания развития координации верхней части тела. Эта модель предсказывает однонаправленный переход от жесткого контроля к декуплингу системы головы и туловища и указывает, что постуральный контроль созревает в 8 лет.

Миехльбрадт в настоящее время завершает постдокторантуру в Университете Лозанны (UNIL).

“Модель гласит, что с приобретения ходьбы около 1 года до 6-7 лет дети будут контролировать верхнюю часть тела как целое с жесткими связями между туловищем, головой и руками. После этого возраста дети постепенно учатся контролировать все суставы независимо, но прибегают к жесткой стратегии в сложных условиях”, – продолжает Миехльбрадт. “Вместо этого мы обнаружили, что когда используется виртуальная система, контролируемая движениями тела, младшие дети пытаются двигать головой и телом отдельно, в то время как взрослые используют жесткую стратегию”.

Результаты экспериментов

Эксперимент, проведенный командой, включал размещение VR-гарнитуры и датчика движения на ребенке, когда они были приглашены сыграть в две игры. В обоих экспериментах дети продемонстрировали способности контроля, аналогичные взрослым, когда использовали голову. Однако они не смогли поспевать за взрослыми, когда речь шла об использовании туловища для контроля.

Детей сначала попросили выровнять голову и туловище с линией, отображаемой на разных ориентациях внутри виртуального ландшафта. В то же время измерялись ошибка выравнивания и координация головы и туловища. Эксперимент показал, что дети могут освоить контроль головы довольно легко, но когда их просили выровнять туловище с виртуальной линией, самые молодые дети переоценивали свои движения и пытались компенсировать, двигая головой.

Во второй игре детям было предложено участвовать в полетной сцене. Ребенок сидит на спине летящего орла в виртуальном мире и должен поймать золотые монеты, расположенные вдоль пути. Дети снова имели гораздо легче время, контролируя полет птицы головой.

Для ученых все это указывало на то, что контроль головы легче в VR-средах, потому что желаемая ориентация совпадает с визуальным входом. Когда речь идет о контроле туловища, это требует от пользователя разделить зрение и фактический контроль, что требует координации головы и туловища. Молодые дети больше полагаются на визуальный вход, чем на внутреннее ощущение позы тела, и VR-окружение может быстро перегрузить мозг ребенка.

“Результаты показывают, что погружающая VR может нарушить дефолтную стратегию координации детей, переоценивая различные сенсорные входы – зрение, проприоцепцию и вестибулярные входы – в пользу зрения”, – объясняет Миехльбрадт.

“VR набирает популярность не только для досуга, но и для терапевтических применений, таких как реабилитация и нейрореабилитация, или лечение фобий или страшных ситуаций. Разнообразие сценариев, которые можно создать, и игровой аспект, который можно привнести в иначе громоздкие занятия, делают эту технологию особенно привлекательной для детей, и мы должны быть осведомлены, что погружающая VR может нарушить дефолтную стратегию координации ребенка”, – говорит Миехльбрадт.