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Mentre si sa molto poco sugli effetti della realtà virtuale immersiva sugli adulti, non c’è quasi nessuna conoscenza sull’impatto di tali sistemi sulle capacità sensomotorie dei bambini piccoli.

Nel 2016 a Open House dell’EPFL, Jenifer Miehlbradt, laureata all’EPFL, la metteva in mostra configurazione della realtà virtuale per consentire agli utenti di pilotare droni utilizzando il busto. Gli utenti del pubblico in generale sono stati invitati a indossare un visore VR e i movimenti del loro busto avrebbero permesso loro di navigare attraverso una serie di ostacoli in un paesaggio virtuale.

“Gli adulti non hanno avuto problemi a usare semplici movimenti del busto per volare attraverso gli ostacoli virtuali, ma ho notato che i bambini non potevano farlo”, ricorda Miehlbradt. “È stato allora che Silvestro mi ha chiesto di venire nel suo ufficio.”

Silvestro Micera, presidente della Fondazione Bertarelli in Neuroingegneria traslazionale, era all’epoca supervisore di Miehlbradt. Si sono resi conto che il loro esperimento sul busto di realtà virtuale potrebbe rivelare qualcosa sul modo in cui si sviluppa il sistema nervoso di un bambino e che nessuno studio in letteratura aveva valutato l’effetto delle cuffie per realtà virtuale sui bambini. Hanno intrapreso uno studio di diversi anni, in collaborazione con l’Istituto Italiano di Tecnologia, coinvolgendo 80 bambini di età compresa tra 6 e 10 anni. I risultati sono pubblicati oggi in Rapporti scientifici.

“Questo studio conferma il potenziale della tecnologia per comprendere il controllo motorio”, afferma Micera.

Lo sviluppo della coordinazione della parte superiore del corpo

Gli adulti sani non hanno problemi a disconnettere i movimenti della testa dal busto per il pilotaggio, come guardare altrove mentre vanno in bicicletta. Ciò richiede una complessa integrazione di molteplici input sensoriali: visione, dall’orecchio interno per l’equilibrio, e propriocezione, la capacità del corpo di percepire il movimento, l’azione e la posizione.

Per i bambini, è in fase di sviluppo la coordinazione del movimento del busto e della testa, quindi ci si devono aspettare differenze con gli adulti. Ma lo studio dell’EPFL va contro il modello ontogenetico che descrive lo sviluppo della coordinazione della parte superiore del corpo che ha dominato negli ultimi 25 anni, che prevede una transizione unidirezionale dal controllo rigido a un disaccoppiamento del sistema testa-torso, e che il controllo posturale è sostanzialmente matura a 8 anni.

“Il modello afferma che dall’acquisizione della deambulazione intorno a 1 anno fino a 6-7 anni, i bambini controlleranno la loro parte superiore del corpo nel suo insieme con collegamenti rigidi tra il tronco, la testa e le braccia. Dopo questa età, i bambini imparano gradualmente a controllare tutte le loro articolazioni in modo indipendente, ma ricorrono alla strategia rigida in condizioni difficili”, continua Miehlbradt, che attualmente sta finendo un post-dottorato presso l’Università di Losanna (UNIL). “Invece, abbiamo scoperto che quando si utilizza un sistema virtuale controllato dai movimenti del corpo, i bambini più piccoli cercano di muovere la testa e il corpo separatamente, mentre gli adulti usano la strategia rigida”.

L’esperimento: raccogliere monete sul dorso di un’aquila

Indossando un visore VR e un sensore di movimento sulla schiena, ai bambini viene chiesto di giocare a due giochi. In entrambi gli esperimenti, i bambini mostrano abilità di controllo simili a quelle degli adulti quando usano la testa, ma hanno difficoltà a usare il busto per controllare i giochi, a differenza degli adulti.

Nel primo gioco, al bambino viene chiesto di allineare la testa o il busto con una linea visualizzata con diversi orientamenti all’interno di un paesaggio virtuale, durante il quale vengono misurati l’errore di allineamento e la coordinazione testa-busto. L’esperimento mostra che il controllo della testa è abbastanza facile da padroneggiare per i bambini. Quando viene chiesto di allineare il busto con la linea virtuale, tuttavia, i bambini più piccoli sopravvalutano costantemente i loro movimenti e cercano di compensare la differenza muovendo la testa.

Il secondo gioco consiste in uno scenario di volo. Nel mondo virtuale, il bambino sembra essere seduto sul dorso di un’aquila in volo. L’obiettivo del gioco è catturare monete d’oro posizionate lungo un percorso. Come nel primo gioco, il controllo della traiettoria dell’aquila è con la testa o con il busto. Ancora una volta, usare la testa per guidare il volo dell’uccello è significativamente più facile per i bambini, che sono l’80% più vicini alle monete target rispetto alla condizione di controllo del busto.

Gli scienziati ritengono che il controllo della testa sia più facile negli ambienti VR perché l’orientamento desiderato è allineato con l’input visivo. Il controllo del busto, d’altra parte, richiede all’utente di separare la visione dal controllo effettivo, che richiede una complessa coordinazione testa-busto. I bambini piccoli tendono a fare affidamento più sull’input visivo che sulla sensazione interna della postura del corpo. La novità dell’ambiente VR sembra sopraffare il cervello del bambino, che presta meno attenzione ai segnali interni.

“I risultati mostrano che la realtà virtuale immersiva può interrompere la strategia di coordinazione predefinita dei bambini, soppesando i vari input sensoriali – visione, propriocezione e input vestibolari – a favore della visione”, spiega Miehlbradt. Gli scienziati hanno anche scoperto che la coordinazione testa-tronco non è ancora completamente matura a 10 anni, invece della maturità precedentemente ipotizzata all’età di 8 anni.

Tempo libero e riabilitazione con VR

“La realtà virtuale sta guadagnando popolarità, non solo per il tempo libero, ma anche per applicazioni terapeutiche come la riabilitazione e la neuroriabilitazione, o il trattamento di fobie o situazioni di paura. La diversità degli scenari che possono essere creati e l’aspetto giocoso che può essere introdotto in attività altrimenti ingombranti rendono questa tecnologia particolarmente attraente per i bambini, e dovremmo essere consapevoli che la realtà virtuale immersiva può interrompere la strategia di coordinamento predefinita del bambino”, avverte Miehlbradt.


Riccardo Bosi di Australia One dà un avvertimento che il mondo intero ha bisogno di sentire.



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