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VR游戏会破坏儿童正常的感觉整合过程吗？

2022-03-14 10:15

来源：澎湃新闻·澎湃号·湃客

原创 Kelsey Ichikawa 酷炫脑

Via：moondance

以下为朗读小姐姐全文音频

作者 | Kelsey Ichikawa

翻译 |王齐家

改写 | 刘子涵

审校 | 严佳静

朗读 | 胡恩

美工 | 老雕虫

编辑 | 小鱼

沉浸式虚拟现实至少在短期内会破坏儿童正常的感觉整合过程，包括了视觉、平衡、方向和触觉在大脑中结合成的信号。

神经科学家Jenifer Miehlbradt跪在一个6岁棕发男孩身边。她在男孩的眼睛和头上安装了一个面罩，将一个传感器固定在他的背上，然后按下一个按钮，将他发射到一个虚拟的天空中。绑上VR设备后，男孩感觉到自己变成一只在三维天际翱翔的雄鹰，正用他的躯干控制方向。这个男孩需要自己控制飞行方向，并捕捉前方的金币。

这个虚拟飞行游戏是瑞士洛桑联邦理工学院与意大利热那亚理工学院合作制作的，是对80名6至10岁儿童进行的一项研究的一部分。这项研究历时数年。结果发现，10岁以下的儿童不能像在现实生活中那样协调他们在虚拟世界中的动作。

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这些研究结果发表在《自然科学杂志》（Nature’s Scientific Reports）上，表明沉浸式虚拟现实至少在短期内会破坏儿童正常的感觉整合过程，包括了视觉、平衡、方向和触觉在大脑中结合成的信号。“当你进入虚拟世界时，感官体验的规则发生了变化，这可能会影响孩子们的正常发展。”Miehlbradt说。

关于孩子们进入虚拟世界后会发生什么如今备受关注。去年年底，原名为Facebook的Meta公司宣布将推出一个新的metaverse。这是一个社交虚拟现实平台，用户可以通过体验不同角色居住在三维数字世界里。而Meta公司新一代的metaverse可以大大增加儿童对沉浸式VR的接触。

目前，VR游戏在孩子们中间已经十分流行。在疫情期间，由于与朋友见面的机会变少，人们对VR的兴趣激增。最受欢迎的儿童沉浸式VR游戏环境被称为Roblox，它拥有超过4800万的每日活跃玩家。2020年，Roblox报告称，超过一半的美国儿童和16岁以下的青少年使用该平台。他们在虚拟滑板公园中穿梭，收养虚拟的宠物。

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如果你让一个拿着水杯的5岁孩子向前倾倒，你会发现地板上有一滩水。她无法在向前倾倒的同时调整手臂来稳住水杯。Miehlbradt解释说，之所以出现这种情况，是因为大多数10岁以下的孩子还没有掌握协调和姿势控制能力。

协调性和稳定姿势对于日常生活中一些最基本的活动至关重要：下床、穿衣、走到浴室、确保早餐能吃到嘴里。但是这些基本技能依赖于一个漫长而细致的发展过程，这个过程从出生开始，一直延伸到成年早期。这个过程的一个关键组成部分是多感官整合的成熟，即结合来自环境和身体的不同线索（包括视觉、听觉、触觉、运动和平衡），并根据这些线索对一个人的周围环境以及人与环境的互动作出精确的估计。这种能力在整个童年时期都在发展。

在7岁之前，孩子们倾向于将他们的上半身作为一个整体来运动，他们总是会感觉自己的头部、躯干和手臂之间有某种联系。7岁以后，他们开始学习独立控制自己的关节，但在挑战性的任务中，如在平衡木上行走时，他们会摆出僵硬的姿势。

然而，这并不是Miehlbradt的飞行测试中所发生的情况。当孩子们试图处理引导老鹰飞行的挑战性任务时，他们的头部和躯干的移动并不同步，他们头部的运动被夸大了。换句话说，尽管他们被要求用躯干来驾驶，但他们似乎是在试图用头来驾驶。Miehlbradt推测，这种不连贯的方法可能与虚拟世界中视觉刺激的新颖性有关，也就是深度和视角的差异以及陌生的环境。

研究人员认为，也许是视觉刺激影响了10岁以下儿童尚未完全发育成熟的大脑和身体，如平衡和方向。尽管沉浸式VR已经存在了几十年，但它对神经系统和感觉运动发展可能产生的持久影响在很大程度上仍然是个谜。科学家和监管机构3年多来一直强调，VR可能会对孩子的视力和平衡能力造成风险。但迄今为止，研究人员很少进行长期研究，在这一点上也没有达成最终共识。

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一些研究表明，13岁以下的VR用户在体验沉浸式VR后，在平衡和视觉深度感知方面的表现更差，而其他研究则报告除了眼睛不适和一些人出现晕动症外，几乎没有对人造成其他危害。

VR对儿童行为的短期影响在某种程度上更容易理解。在过去的十年里，Jakki Bailey，一位全球儿童VR研究的领导者，对数百名学龄前儿童（3-6岁）进行了VR系统的测试。这在研究术语中被称为“临场感”。想要理解临场感，你不妨试着想想为什么大多数成年人即使在VR中也很难从高处跳下——尽管他们知道在现实中，卧室的地毯就在自己脚下。

康奈尔大学助理教授、虚拟体现实验室主任Andrea说，我们对VR对儿童的神经和行为发展的长期影响仍然知之甚少，部分原因是很难收集关于未成年人的数据。鉴于潜在的风险，伦理委员会不太可能批准要求儿童长期反复使用VR的研究。如何获取父母的同意带来了额外的障碍。现有的关于儿童和VR的研究也主要具有临床倾向，并倾向于关注非典型发展的儿童，而不是正常发展的儿童。

Mielhbradt希望用一个新项目来跟进她的飞行测试研究，研究在孩子们的VR体验中加入触觉反馈（振动）的效果，看看这是否会抵消大脑对视觉反馈的过度重视。如果最初的发现成立，下一步将是测量VR是否会破坏感官整合或协调的长期发展。然而，头盔在较小的儿童身上过于沉重可能影响了她最初的研究结果。但Mielhbradt和她的同事认为，这种重量更有可能帮助孩子们纠正他们的协调，而不是干扰他们。在未来的研究中，使用更新的轻型耳机可以解决这个问题。

同时，虚拟现实在治疗领域的潜力正在增长。这些相同配置的轻型头盔将大大扩展VR在儿科研究和治疗方面的潜能，包括应用于脑外伤、自闭症、多动症、脑瘫、弱视、疼痛、恐慌症和焦虑症。

2021年10月，Luminopia成为第一个获得FDA批准的儿童虚拟现实疗法。它被批准作为4至7岁儿童弱视的处方治疗。但Luminopia是一种非沉浸式的VR应用；孩子们不用操作虚拟化身在空间中移动，这意味着VR对孩子的感觉运动体验的干扰可能性较小。

“人们经常问，如果我使用VR，它会毁了我吗？”Stevenson说。她认为，在小剂量、受控的情况下，VR有能力做相反的事情：使一些人的身体和大脑更好地适应现实世界。研究人员、家长、监管者，甚至可能是孩子们自己，都要确保孩子们在虚拟现实中的冒险体验能够促进而不是破坏他们进入成熟的成年阶段。

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参考文献（点击滑动查看）

1. Miehlbradt, J. Immersive virtual reality interferes with default head-trunk coordination strategies in young children. Nature Scientific Reports 11, 17959 (2021).

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