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L'immersif VR peut perturber la stratégie de coordination du défaut des enfants

Tandis que très peu est connu sur les effets de l'immersif VR sur des adultes, il y a à côté d'aucune connaissance sur le choc de tels systèmes sur les capacités Sensorimotrices des jeunes enfants.

En 2016 à la Chambre ouverte d'EPFL, EPFL Jenifer licencié Miehlbradt présentait son installation de réalité virtuelle pour permettre à des usagers de piloter des drones utilisant leur torse. Des usagers du grand public ont été invités à utiliser un écouteur de VR, et les mouvements de leur torse leur permettraient de diriger par une suite d'obstacles dans un horizontal virtuel.

Les adultes n'ont eu aucun problème utilisant les mouvements simples de torse à la mouche par les obstacles virtuels, mais j'ai remarqué que les enfants juste ne pourraient pas la faire. C'est quand Silvestro m'a demandé de venir à son bureau. »

Jenifer Miehlbradt, diplômé d'EPFL

Silvestro Micera, présidence de fondation de Bertarelli dans Neuroengineering de translation, était le superviseur de Miehlbradt alors. Ils se sont rendus compte que leur expérience de torse de réalité virtuelle peut indiquer quelque chose au sujet de la voie que le système nerveux d'un enfant développe, et qu'aucune étude dans la littérature n'avait évalué l'effet des écouteurs de réalité virtuelle sur des enfants. Ils se sont embarqués sur une étude de plusieurs années, en collaboration avec l'Institut de Technologie italien, faisant participer 80 enfants entre les âges de 6 et de 10. Les résultats sont aujourd'hui publié dans des états scientifiques.

« Cette étude confirme le potentiel de la technologie de comprendre le contrôle de moteur, » dit Micera.

Le développement de la coordination de fuselage supérieur

Les adultes sains n'ont aucun problème démonter leurs mouvements de la tête de leur torse pour piloter, ressemblant ailleurs tout en conduisant un vélo. Ceci exige l'intégration complexe des entrées sensorielles multiples : visibilité, de l'oreille interne pour le reste, et proprioception, la capacité du fuselage de détecter le mouvement, action et emplacement.

Pour des enfants, la coordination du torse et le mouvement de la tête est à l'étude, ainsi des différences avec des adultes doit être prévues. Mais l'étude d'EPFL va à l'encontre le modèle ontogénétique décrivant le développement de la coordination de fuselage supérieur qui a dominé pendant les 25 dernières années, qui prévoit un passage un-directionnel de contrôle rigide à un découplage du système de tête-torse, et qui le contrôle postural est essentiellement mature à 8 ans.

« Le modèle déclare que de l'acquisition de la marche environ 1 an jusqu'à 6-7 ans, les enfants régleront leur fuselage supérieur dans son ensemble avec des tiges rigides entre la liaison, la tête et les armes. Après que cet âge, les enfants apprennent graduellement à régler tous leurs joints indépendamment, mais station de vacances à la stratégie rigide en conditions provocantes, » continue Miehlbradt, qui termine actuel un postdoc à l'université de Lausanne (UNIL). « Au lieu, nous avons trouvé cela en utilisant un système virtuel réglé par des mouvements de fuselage, les enfants plus en bas âge essayent de déménager leur chef et fuselage séparé, alors que les adultes emploient la stratégie rigide. »

L'expérience : rassemblement des monnaies d'appoint au dos d'un aigle

Utilisant un écouteur de VR et un détecteur de mouvement sur leur arrière, des enfants sont invités à jouer deux jeux. Dans les deux expériences, les enfants montrent des capacités de contrôle assimilées aux adultes à l'aide de leur tête, mais ont la difficulté utilisant leur torse pour régler les jeux, à la différence des adultes.

Dans le premier jeu, l'enfant est invité à aligner leur tête ou leur torse avec une ligne manifestée à différentes orientations dans un horizontal virtuel, pendant lequel la coordination d'erreur et de tête-torse de cadrage sont mesurées. L'expérience prouve qu'il est assez facile maîtriser contrôle de tête pour des enfants. Une fois demandés à aligner leur torse avec la ligne virtuelle, cependant, les enfants les plus en bas âge surestiment chronique leurs mouvements et essayent de compenser la différence en déménageant leur tête.

Le deuxième jeu se compose d'un scénario de vol. Dans le monde virtuel, l'enfant semble être enfoncé au dos d'un aigle de vol. L'objectif du jeu est de recueillir les monnaies d'appoint d'or mises le long d'un circuit. Comme le premier jeu, le contrôle de la trajectoire de l'aigle est avec la tête ou avec le torse. De nouveau, utilisant leur tête il est sensiblement plus facile de guider le vol de l'oiseau pour les enfants, qui ont 80% ans plus près des monnaies d'appoint d'objectif comparées à l'état de torse-control.

Les scientifiques croient que le contrôle de tête est plus facile dans des environnements de VR parce que l'orientation désirée est alignée avec l'entrée visuelle. Le contrôle de torse, d'autre part, exige de l'usager de séparer la visibilité du contrôle réel, qui exige la coordination complexe de tête-torse. Les jeunes enfants tendent à compter plus intense sur l'entrée visuelle que la sensation interne de la position de fuselage. La nouveauté de l'environnement de VR semble accabler le cerveau de l'enfant, qui prête moins d'attention aux signes internes.

« Les résultats prouvent que l'immersif VR peut perturber la stratégie de coordination du défaut des enfants, reweighting les entrées sensorielles variées - visibilité, proprioception et entrées vestibulaires - en faveur de la visibilité, » explique Miehlbradt. Les scientifiques ont également constaté que la coordination de tête-liaison n'est pas entièrement mature encore à 10 ans, au lieu de la maturité précédemment assumée à l'âge de 8.

Loisirs et rééducation utilisant VR

« VR avait gagné dans la popularité, non seulement pour des loisirs mais également pour des applications thérapeutiques telles que la rééducation et le neurorehabilitation, ou la demande de règlement des phobies ou des situations craintives. La diversité des scénarios qui peuvent être produits et l'aspect espiègle qui peut être introduit dans des activités autrement encombrantes effectuent cette technologie lançant un appel en particulier pour des enfants, et nous devrions se rendre compte que l'immersif VR puisse perturber la stratégie de coordination du défaut de l'enfant, » avertit Miehlbradt.

Source:
Journal reference:

Miehlbradt, J., et al. (2021) Immersive virtual reality interferes with default head-trunk coordination strategies in young children. Scientific Reports. doi.org/10.1038/s41598-021-96866-8.