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Immersive VR può interrompere la strategia di coordinamento dello standard dei bambini

Mentre pochissimo è conosciuto sugli effetti di VR immersive sugli adulti, c'è accanto a nessuna conoscenza sull'impatto di tali sistemi sulle abilità sensorimotorie dei bambini piccoli.

Nel 2016 alla casa aperta di EPFL, EPFL Jenifer laureato Miehlbradt stava montrando la sua impostazione di realtà virtuale per permettere che gli utenti pilotino i fuchi facendo uso del loro torso. Gli utenti dal grande pubblico sono stati invitati a indossare una cuffia avricolare di VR ed i movimenti del loro torso li permetterebbero di traversare con una serie di ostacoli in un paesaggio virtuale.

Gli adulti non hanno avuti problema facendo uso dei movimenti semplici del torso alla mosca con gli ostacoli virtuali, ma ho notato che i bambini non potrebbero farlo appena. Quello è quando Silvestro mi ha chiesto di venire al suo ufficio.„

Jenifer Miehlbradt, laureato di EPFL

Silvestro Micera, presidenza delle fondamenta di Bertarelli in Neuroengineering di traduzione, era allora il supervisore di Miehlbradt. Hanno rend contoere che il loro esperimento del torso di realtà virtuale può rivelare qualcosa circa il modo che il sistema nervoso di un bambino si sviluppa e che nessuno studio nella letteratura aveva valutato l'effetto delle cuffie avricolari di realtà virtuale sui bambini. Hanno intrapreso uno studio su parecchi anni, in collaborazione con l'istituto di tecnologia italiano, facente partecipare 80 bambini fra le età di 6 e di 10. I risultati sono pubblicati oggi nei rapporti scientifici.

“Questo studio conferma il potenziale della tecnologia di capire il controllo di motore,„ dice Micera.

Lo sviluppo di coordinamento dell'ente superiore

Gli adulti in buona salute non hanno problema disconnettere i loro movimenti capi dal loro torso per il pilotaggio, come lo sguardo altrove mentre guidano una bici. Ciò richiede l'integrazione complessa degli input sensoriali multipli: visione, dall'orecchio interno per bilanciamento e propriocezione, la capacità dell'organismo percepire movimento, atto e posizione.

Per i bambini, il coordinamento del torso ed il movimento capo è in via di sviluppo, in modo dalle differenze con gli adulti deve essere preveduta. Ma lo studio di EPFL va contro il modello ontogenetico che descrive lo sviluppo di coordinamento dell'ente superiore che ha dominato per i 25 anni scorsi, che predice una transizione un-direzionale da controllo rigido ad un disaccoppiamento del sistema del testa-torso e che il controllo posturale è essenzialmente maturo a 8 anni.

“Il modello specifica che dall'acquisizione di camminata intorno 1 anno fino a 6-7 anni, i bambini gestiranno il loro organismo superiore complessivamente con i collegamenti rigidi fra il circuito di collegamento, si dirige e armi. Dopo questa età, i bambini imparano gradualmente gestire indipendente tutte le loro giunzioni, ma la località di soggiorno alla strategia rigida nelle circostanze provocatorie,„ continua Miehlbradt, che corrente sta rifinendo un postdoc all'università di Losanna (UNIL). “Invece, abbiamo trovato quello quando usando un sistema virtuale gestito tramite i movimenti dell'organismo, i bambini più in giovane età provano a muovere esclusivamente la loro testa ed organismo, mentre gli adulti usano la strategia rigida.„

L'esperimento: raccolta delle monete sul retro di un'aquila

Indossando una cuffia avricolare di VR e un sensore del movimento sulla loro parte posteriore, i bambini sono chiesti di giocare due giochi. In entrambi gli esperimenti, i bambini mostrano le abilità di controllo simili agli adulti quando per mezzo della loro testa, ma incontrano difficoltà facendo uso del loro torso per gestire i giochi, a differenza degli adulti.

Nella prima cacciagione, il bambino è chiesto di allineare la loro testa o il loro torso con una riga video agli orientamenti differenti all'interno di un paesaggio virtuale, durante cui il coordinamento degli errori e del testa-torso di allineamento è misurato. L'esperimento indica che il controllo della testa è equo facile da padroneggiare per i bambini. Una volta chiesti di allineare il loro torso con la riga virtuale, tuttavia, i bambini più in giovane età sopravvalutano coerente i loro movimenti e tentano di compensare la differenza muovendo la loro testa.

La seconda cacciagione consiste di uno scenario di volo. Nel mondo virtuale, il bambino sembra essere messo sul retro di un'aquila di volo. Lo scopo della cacciagione è di catturare le monete dorate collocate lungo un percorso. Come la prima cacciagione, il controllo della traiettoria dell'aquila è con la testa o con il torso. Di nuovo, facendo uso della loro testa dirigere il volo dell'uccello è significativamente più facile per i bambini, che sono 80% più vicino alle monete dell'obiettivo confrontate allo stato di torso-control.

Gli scienziati ritengono che il controllo della testa sia più facile negli ambienti di VR perché l'orientamento desiderato è stato allineato rispetto all'input visivo. Il controllo del torso, d'altra parte, richiede all'utente di separare la visione dal controllo reale, che richiede il coordinamento complesso del testa-torso. I bambini piccoli tendono a contare più forte sull'input visivo che la sensazione interna di posizione dell'organismo. La novità dell'ambiente di VR sembra sopraffare il cervello del bambino, che presta meno attenzione ai segnali interni.

“I risultati indicano che VR immersive può interrompere la strategia di coordinamento dello standard dei bambini, reweighting i vari input sensoriali - visione, propriocezione ed input vestibolari - a favore della visione,„ spiega Miehlbradt. Gli scienziati egualmente hanno trovato che il coordinamento del testa-circuito di collegamento non è completamente maturo ancora a 10 anni, invece della scadenza precedentemente presupposta all'età di 8.

Svago e ripristino facendo uso di VR

“VR sta guadagnando nella popolarità, non solo per svago ma anche per le applicazioni terapeutiche quali ripristino e il neurorehabilitation, o il trattamento delle fobie o delle situazioni spaventose. La diversità degli scenari che possono essere creati e l'aspetto allegro che può essere introdotto nelle attività altrimenti ingombranti fa questa tecnologia che fa appello specialmente per i bambini e noi dovrebbero essere informati che VR immersive può interrompere la strategia di coordinamento dello standard del bambino,„ avverte 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.