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Immersive VR pode interromper a estratégia da coordenação da opção das crianças

Quando pouco for sabido muito nos efeitos de VR immersive em adultos, há ao lado de nenhum conhecimento no impacto de tais sistemas nas capacidades sensorimotor das jovens crianças.

Em 2016 na casa aberta de EPFL, EPFL Jenifer graduado Miehlbradt apresentava sua instalação da realidade virtual para permitir que os usuários pilotem os zangões que usam seu torso. Os usuários do público geral foram convidados a vestir uns auriculares de VR, e os movimentos de seu torso permitiriam que navegassem com uma série de obstáculos em uma paisagem virtual.

Os adultos não tiveram nenhum problema usando movimentos simples do torso à mosca com os obstáculos virtuais, mas eu observei que as crianças apenas não poderiam a fazer. Isso é quando Silvestro pediu que eu viesse a seu escritório.”

Jenifer Miehlbradt, graduado de EPFL

Silvestro Micera, cadeira da fundação de Bertarelli em Neuroengineering Translational, era o supervisor de Miehlbradt naquele tempo. Realizaram que sua experiência do torso da realidade virtual pode revelar algo sobre a maneira que o sistema nervoso de uma criança desenvolve, e que nenhum estudo na literatura tinha avaliado o efeito de auriculares da realidade virtual em crianças. Empreenderam um estudo de diversos anos, em colaboração com o Instituto de Tecnologia italiano, envolvendo 80 crianças entre as idades de 6 e de 10. Os resultados são publicados hoje em relatórios científicos.

“Este estudo confirma o potencial da tecnologia compreender o controlo do motor,” diz Micera.

A revelação da coordenação da parte superior do corpo

Os adultos saudáveis não têm nenhum problema desligar seus movimentos principais de seu torso para pilotar, como a vista em outra parte ao montar uma bicicleta. Isto exige a integração complexa de entradas sensoriais múltiplas: visão, da orelha interna para o balanço, e proprioception, a capacidade do corpo detectar o movimento, acção e lugar.

Para crianças, a coordenação do torso e o movimento principal estão durante o processo de desenvolvimento, assim que as diferenças com adultos devem ser esperada. Mas o estudo de EPFL vai contra o modelo ontogenetic que descreve a revelação da coordenação da parte superior do corpo que dominaram pelos 25 anos passados, que prevêem uma transição um-direccional do controle rígido a uma decuplagem do sistema do cabeça-torso, e que o controle postural é essencialmente maduro em 8 anos.

“O modelo indica que da aquisição do passeio ao redor 1 ano até 6-7 anos, as crianças controlarão sua parte superior do corpo no conjunto com relações rígidas entre o tronco, a cabeça e os braços. Após esta idade, as crianças aprendem gradualmente controlar independente todas suas junções, mas o recurso à estratégia rígida em circunstâncias desafiantes,” continua Miehlbradt, que está terminando actualmente um postdoc na universidade de Lausana (UNIL). “Pelo contrário, nós encontramos aquele ao usar um sistema virtual controlado por movimentos do corpo, as crianças mais novas tentam mover separada seus cabeça e corpo, quando os adultos usarem a estratégia rígida.”

A experiência: recolhendo moedas na parte de trás de uma águia

Vestindo uns auriculares de VR e um sensor do movimento em sua parte traseira, as crianças são pedidas para jogar dois jogos. Em ambas as experiências, as crianças mostram as capacidades do controle similares aos adultos ao usar sua cabeça, mas têm a dificuldade usando seu torso para controlar os jogos, ao contrário dos adultos.

No primeiro jogo, a criança é pedida para alinhar sua cabeça ou seu torso com uma linha indicada em orientações diferentes dentro de uma paisagem virtual, durante que a coordenação do erro e do cabeça-torso de alinhamento é medida. A experiência mostra que o controle da cabeça é razoavelmente fácil de dominar para crianças. Quando pedidas para alinhar seu torso com a linha virtual, contudo, as crianças as mais novas superestimam consistentemente seus movimentos e tentam compensar a diferença movendo sua cabeça.

O segundo jogo consiste em uma encenação do vôo. No mundo virtual, a criança parece ser assentada na parte de trás de uma águia do vôo. O objetivo do jogo é travar as moedas douradas colocadas ao longo de um trajecto. Como o primeiro jogo, o controle da trajectória da águia é com a cabeça ou com o torso. Além disso, usar sua cabeça para dirigir o vôo do pássaro é significativamente mais fácil para as crianças, que são 80% mais perto das moedas do alvo comparadas à condição do torso-controle.

Os cientistas acreditam que o controle da cabeça é mais fácil em ambientes de VR porque a orientação desejada é alinhada com a entrada visual. O controle do torso, por outro lado, exige o usuário separar a visão do controle real, que exige a coordenação complexa do cabeça-torso. As jovens crianças tendem a confiar mais forte na entrada visual do que a sensação interna da postura do corpo. A novidade do ambiente de VR parece oprimir o cérebro da criança, que paga menos atenção aos sinais internos.

“Os resultados mostram que VR immersive pode interromper a estratégia da coordenação da opção das crianças, reweighting as várias entradas sensoriais - visão, proprioception e entradas vestibular - em favor da visão,” explica Miehlbradt. Os cientistas igualmente encontraram que a coordenação do cabeça-tronco não é inteiramente madura ainda em 10 anos, em vez da maturidade previamente supor na idade de 8.

Lazer e reabilitação usando VR

“VR tem ganhado na popularidade, não somente para o lazer mas igualmente para aplicações terapêuticas tais como a reabilitação e o neurorehabilitation, ou no tratamento das fobias ou de situações temíveis. A diversidade das encenações que podem ser criadas e o aspecto brincalhão que pode ser trazido em actividades de outra maneira incómodas faz esta tecnologia que apela particularmente para crianças, e nós devemos estar cientes que VR immersive pode interromper a estratégia da coordenação da opção da criança,” advertimos 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.