Como nosso cérebro responde à realidade virtual
Resumo:
1. A tecnologia de realidade virtual (VR) ganhou popularidade em vários campos, como jogos, saúde e saúde mental.
2. A VR é usada em terapias para replicar situações difíceis ou impossíveis de recriar na vida real.
3. As experiências de realidade virtual se concentram principalmente na estimulação visual, sem outras entradas sensoriais, como toque e cheiro.
4. A estimulação sensorial reduzida na RV em comparação com as experiências da vida real pode enfraquecer certas conexões cerebrais.
5. Estudos com ratos mostraram uma desativação de “células de direção da cabeça” responsáveis pela navegação quando expostas ao VR.
6. Verificou -se que a RV diminui a frequência de picos na atividade neuronal e reduz a atividade das células do local envolvidas na navegação.
7. Os neurônios do hipocampo relacionados à memória mostram atividade reduzida durante a exploração de RV.
8. A VR não mata as células cerebrais, mas reduz temporariamente a ativação cerebral em comparação com as experiências da vida real.
9. A maioria das pesquisas de neurociência sobre efeitos de VR nos seres humanos depende dos dados de eletroencefalograma (EEG).
10. É necessária uma investigação adicional para entender melhor os efeitos da VR no cérebro humano.
Questões:
1. Como a tecnologia VR foi usada em diferentes campos?
A tecnologia de RV foi utilizada em vários campos, como jogos, saúde e saúde mental. Ele mostrou benefícios potenciais nessas áreas.
2. Qual é a principal limitação das experiências de VR?
A principal limitação das experiências de RV é a falta de estimulação sensorial completa. A maioria das experiências de RV se concentra apenas na estimulação visual, negligenciando outros sentidos, como toque e cheiro.
3. Como a VR afeta as conexões cerebrais?
A pesquisa mostrou que a RV pode enfraquecer certas conexões cerebrais devido à estimulação sensorial reduzida em comparação com as experiências da vida real.
4. Qual foi o impacto da VR nos ratos em termos de células espaciais?
Experimentos com ratos mostraram uma desativação de “células de direção da cabeça” responsáveis pela navegação quando expostas ao VR. Essas células não podem funcionar corretamente quando não há possibilidade de mover a cabeça.
5. Como a VR afeta a atividade neuronal em ratos?
Verificou-se que a RV diminui a frequência de picos na atividade neuronal em mais de dois terços. Isso significa uma diminuição nas informações enviadas entre os neurônios.
6. Qual é o impacto da VR nas células do local?
A atividade das células do local, que fornece informações para a navegação, é reduzida em cerca de 30% em comparação com sua atividade em situações do mundo real.
7. Que efeito a VR tem nos neurônios do hipocampo relacionados à memória?
Um experimento em ratos revelou que 60% dos neurônios do hipocampo, associados a processos de memória e aprendizado, desligados durante a exploração de uma sala virtual.
8. VR mata células cerebrais?
Não, a VR não mata as células cerebrais. As conexões reduzidas causadas por VR são temporárias e indicam uma ativação cerebral mais fraca em comparação com as experiências da vida real.
9. Como a pesquisa em neurociência sobre os efeitos de VR é realizada em humanos?
A pesquisa em neurociência sobre efeitos de RV em humanos geralmente depende dos dados do eletroencefalograma (EEG) para medir respostas biométricas e superar questionários subjetivos.
10. Que áreas exigem uma investigação mais aprofundada para entender os efeitos da VR no cérebro?
Mais estudos são necessários para explorar a compatibilidade de VR e EEG, bem como a qualidade do sinal e seu impacto nos resultados da pesquisa. Além disso, mais pesquisas sobre efeitos de VR nos seres humanos são necessários para obter uma compreensão abrangente de como o cérebro responde aos mundos virtuais.
11. Qual é o objetivo do projeto VirtualTimes?
O Projeto VirtualTimes tem como objetivo analisar e estudar o sentido e a estrutura do tempo usando os jogos de VR. Ele procura normalizar e oferecer oportunidades para indivíduos com percepções variantes e distorcidas do tempo.
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– Realidade virtual na indústria de jogos
– A percepção do tempo durante nossas vidas
– O que é o VirtualTimes?
VR é ruim para o seu cérebro? Opinião de especialista de um neurocirurgião
Dr. Donald Hilton, um neurocirurgião, fornece sua opinião de especialista sobre o impacto da VR no cérebro.+
Este artigo fornece informações sobre como nosso cérebro responde à realidade virtual (VR) e explora os efeitos potenciais da VR na ativação cerebral e na atividade neuronal. Ele destaca as limitações das experiências de RV em termos de estimulação sensorial e discute as conclusões da pesquisa sobre o impacto da VR nas conexões cerebrais.
Experimentos com ratos mostraram que a VR pode levar a uma desativação de “células de direção da cabeça” responsável pela navegação. Além disso, estudos com ratos revelaram uma diminuição nos picos de atividade neuronal e atividade reduzida das células do local envolvidas na navegação. Verificou-se também que a RV afeta os neurônios do hipocampo relacionados à memória, levando à diminuição da atividade.
No entanto, é importante observar que a VR não mata as células cerebrais. As conexões reduzidas e a ativação cerebral mais fraca durante as experiências de RV são temporárias. A maioria das pesquisas sobre efeitos de RV em humanos depende dos dados de eletroencefalograma (EEG) para medir as respostas biométricas e reunir informações sobre a atividade cerebral durante a imersão em RV.
Embora essas descobertas forneçam informações valiosas sobre como a RV afeta o cérebro, é necessária uma investigação mais aprofundada, especialmente em termos de compatibilidade de VR e EEG, para obter uma compreensão abrangente da resposta do cérebro aos mundos virtuais. O artigo também menciona o projeto VirtualTimes, que visa explorar o sentido e a estrutura do tempo usando os jogos de R.
Como nosso cérebro responde à realidade virtual
A imersão ideal de VR incluiria – além do fone de ouvido – um par de fones de ouvido e a possibilidade de também estimular nosso cheiro e tocar. No entanto, na maioria das vezes a experiência em realidade virtual consiste apenas em estimulação visual.
VR machuca seu cérebro
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Como nosso cérebro responde à realidade virtual?
A tecnologia de realidade virtual tornou -se extremamente popular nas últimas décadas e mostrou seu potencial em diferentes áreas, como jogos, saúde e saúde mental.
A bibliografia científica fundiu os benefícios da RV ao implementar terapias como a possibilidade de reproduzir situações que seriam difíceis ou impossíveis de imitar na vida real. Imagem do alto valor para o medo de voar terapias cognitivo-comportamentais que usam exposição gradual como a técnica principal. Seria impensável comprar passagens de voo, ir ao aeroporto e embarcar no avião quantas vezes forem necessárias para superar esse medo. Mas como nosso cérebro age enquanto imerso na realidade virtual?
VR mexia com a nossa mente?
Embora a tecnologia de RV tenha melhorado muito desde seus primeiros dias, ela tem algumas limitações, incluindo a lacuna entre ambientes virtuais e a vida real, que têm consequências na ativação do seu cérebro.
A imersão ideal de VR incluiria – além do fone de ouvido – um par de fones de ouvido e a possibilidade de também estimular nosso cheiro e tocar. No entanto, na maioria das vezes a experiência em realidade virtual consiste apenas em estimulação visual.
Devido a essa redução da estimulação sensorial em comparação com as experiências da vida real, muitos pesquisadores demonstraram como a VR enfraquece algumas conexões cerebrais.
Experimentos de neurociência com ratos mesclaram resultados interessantes. Pesquisas destinadas a investigar células espaciais mostraram uma desativação dos chamados “Célula de direção da cabeça”, que rastreia a orientação da cabeça e é responsável pela navegação. Sem possibilidade de mover a cabeça enquanto imerso em VR, essas células podem’T trabalho como sempre.
Mas e as células cerebrais? VR afeta nossos neurônios?
Outra investigação sobre ratos mostrou que a RV reduz em mais de dois terços da frequência de picos-sinais elétricos através dos quais os neurônios se comunicam entre eles-o que significa uma alta diminuição das informações enviadas. Por outro lado, a atividade das células do local – que fornece informações para navegação – é reduzida para cerca de 30% em comparação com as células do local’ atividade em situações do mundo real que é cerca de 80%.
E quais são os efeitos na memória? Um experimento em ratos mostrou que 60% dos neurônios do hipocampo, os que estão ligados à memória e processos de aprendizado, desligados ao explorar uma sala virtual.
Essas pesquisas nos fornecem informações sobre quais áreas do nosso cérebro respondem à imersão da realidade virtual, mas também podem nos deixar com uma dúvida: a VR mata as células cerebrais?
A resposta é não. A redução das conexões causadas por VR é temporal e significa apenas que a ativação cerebral durante a imersão virtual é mais fraca do que na vida real.
Moreover, it is important to remember that these experiments have been made on mice and that most neuroscience research on humans use the electroencephalogram (EEG) to measure biometric data and overcome subjective questionnaires, still the compatibility of VR and EEG and the quality of the signal – and consequently of the results – has been barely investigated as the publication of Hertweck, S. et al. (2019) Destaques.
São necessários testes de validação adicionais de EEG e investigação sobre efeitos de RV nos humanos para entender melhor como nosso cérebro age enquanto imerso em um mundo virtual.
Em VirtualTimes , Estamos analisando e estudando o sentido e a estrutura do tempo, gerando um estado de fluxo com o uso de jogos de RV. A experiência do tempo pode ser distorcida devido a certas condições psicopatológicas. Financiado pela União Europeia, este projeto tem como objetivo oferecer às pessoas oportunidades para reexperiência e normalizar uma variante e distorcida senso de tempo.
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VR é ruim para o seu cérebro? Opinião de especialista de um neurocirurgião
Esta é uma entrevista do nosso fundador, Kristen Jenson, com dr. Donald Hilton. Dr. Hilton é um neurocirurgião e um membro do nosso Conselho Consultivo de Defend Young Minds (ver Fim do Artigo para Full Bio). Esta entrevista foi gravada em 9 de setembro de 2022. A transcrição foi editada para clareza. Assista ou leia abaixo.
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Donald Hilton, M.D. é um neurocirurgião certificado pela placa especializado em cirurgia de coluna minimamente invasiva. Dr. Hilton se formou em Cum Laude com seu diploma de médico pela Universidade do Texas-Galveston em 1988. Ele continuou em direção a um estágio de cirurgia e para o treinamento de residência posterior em neurocirurgia na Universidade do Tennessee.
Dr. Hilton é reconhecido nacionalmente por desenvolver o primeiro sistema de dilatação tubular, projetado para ser usado em colaboração com um microscópio tridimensional. Este sistema impactou amplamente o tratamento cirúrgico para hérnia de discos, articulações degenerativas e estenose espinhal. Além disso, dr. Hilton é reconhecido como um dos melhores médicos’está na América nos últimos 8 anos, bem como um super médico do Texas. Ele é um autor publicado de vários capítulos de livros, periódicos revisados por pares e seu livro Ele restaura minha alma.
Dr. Donald Hilton falou nacional e internacionalmente sobre cirurgia minimamente invasiva e é membro de várias associações médicas, incluindo a Associação Médica Americana, a Associação Médica do Texas, a Associação de Cirurgiões Neurológicos do Texas, a seção conjunta de neurotrauma e os cuidados intensivos e o Congresso de Cirurgiões Neurológicos. Além disso, dr. Hilton é venerado por seu trabalho, apresentando o impacto neurológico do vício em pornografia no cérebro, recebendo o prêmio Guardian of the Light da Lighted Candle Society ao lado de sua esposa em 2008. Ele é um membro da equipe altamente respeitado e aclamado da Neurological Associates of San Antonio.
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A realidade virtual afeta as crianças de maneira diferente dos adultos
Em 2016 na EPFL’S Open House, a graduada da EPFL Jenifer Miehlbradt estava mostrando sua configuração de realidade virtual para permitir que os usuários piloçassem drones usando o torso. Os usuários do público em geral foram convidados a usar um fone de ouvido VR, e os movimentos de seu torso permitiriam que eles navegassem por uma série de obstáculos em uma paisagem virtual.
“Os adultos não tiveram nenhum problema em usar movimentos simples do tronco para voar pelos obstáculos virtuais, mas notei que as crianças simplesmente não podiam’T faça isso,” Lembra -se de Miehlbradt. “Que’s Quando Silvestro me pediu para vir ao seu escritório.”
Silvestro Miquera, presidente da Fundação Bertarelli em neuroengenharia translacional, foi Miehlbradt’S Supervisor na época. Eles perceberam que seu experimento de torso de realidade virtual pode estar revelando algo sobre a maneira como uma criança’O sistema nervoso se desenvolve, e que nenhum estudo na literatura avaliou o efeito de fones de ouvido de realidade virtual em crianças. Eles embarcaram em um estudo de vários anos, em colaboração com o Instituto Italiano de Tecnologia, envolvendo 80 crianças entre 6 e 10 anos.
Os resultados são publicados hoje em Relatórios científicos.
“Este estudo confirma o potencial da tecnologia para entender o controle motor,” diz Miquera.
O desenvolvimento da coordenação da parte superior do corpo
Adultos saudáveis não têm problema em desconectar os movimentos da cabeça do tronco para pilotar, como olhar em outro lugar enquanto andava de bicicleta. Isso requer integração complexa de múltiplas entradas sensoriais: visão, do ouvido interno para equilíbrio e propriocepção, o corpo’a capacidade de sentir o movimento, a ação e a localização.
Para as crianças, a coordenação do movimento do tronco e da cabeça está em desenvolvimento; portanto, as diferenças com adultos são esperadas. Mas o estudo da EPFL vai contra o modelo ontogenético que descreve o desenvolvimento da coordenação da parte superior do corpo que dominou nos últimos 25 anos, o que prevê uma transição unidirecional do controle rígido para um desacoplamento do sistema da cabeça-torso, e esse controle postural é essencialmente maduro aos 8 anos.
“O modelo afirma que, desde a aquisição de caminhar cerca de 1 ano até 6-7 anos, as crianças controlarão sua parte superior do corpo como um todo com vínculos rígidos entre o porta-malas, a cabeça e os braços. Após essa idade, as crianças aprendem gradualmente a controlar todas as suas articulações de forma independente, mas recorrem à estratégia rígida em condições desafiadoras,” Continua Miehlbradt, que atualmente está terminando um pós -doutorado na Universidade de Lausanne (Unil). “Em vez disso, descobrimos que, ao usar um sistema virtual controlado pelos movimentos do corpo, as crianças mais novas tentam mover a cabeça e o corpo separadamente, enquanto os adultos usam a estratégia rígida.”
O experimento: coletando moedas na parte de trás de uma águia
Usando um fone de ouvido VR e um sensor de movimento nas costas, as crianças são convidadas a jogar dois jogos. Em ambos os experimentos, as crianças mostram habilidades de controle semelhantes aos adultos’ Ao usar a cabeça, mas tenha dificuldade em usar o tronco para controlar os jogos, ao contrário dos adultos.
No primeiro jogo, a criança é convidada a alinhar a cabeça ou o tronco com uma linha exibida em diferentes orientações dentro de uma paisagem virtual, durante a qual o erro de alinhamento e a coordenação da cabeça-torso são medidos. O experimento mostra que o controle da cabeça é bastante fácil de dominar para crianças. Quando solicitado a alinhar o tronco com a linha virtual, no entanto, as crianças mais jovens superestimam consistentemente seus movimentos e tentam compensar a diferença movendo a cabeça.
O segundo jogo consiste em um cenário de voo. No mundo virtual, a criança parece estar sentada na parte de trás de uma águia voadora. O objetivo do jogo é pegar moedas douradas colocadas ao longo de um caminho. Como o primeiro jogo, o controle da águia’A trajetória s está com a cabeça ou com o tronco. Novamente, usando a cabeça para orientar o pássaro’O vôo S é significativamente mais fácil para as crianças, que estão 80% mais próximas das moedas-alvo em comparação com a condição de controle do tronco.
Os cientistas acreditam que o controle da cabeça é mais fácil nos ambientes de RV porque a orientação desejada está alinhada com a entrada visual. O controle do tronco, por outro. Crianças pequenas tendem a confiar mais fortes na entrada visual do que a sensação interna da postura corporal. A novidade do ambiente de VR parece sobrecarregar a criança’s cérebro, que presta menos atenção aos sinais internos.
“Os resultados mostram que a VR imersiva pode atrapalhar as crianças’S Estratégia de coordenação padrão, repondo as várias entradas sensoriais – visão, propriocepção e entradas vestibulares – a favor da visão,” Explica Miehlbradt. Os cientistas também descobriram que a coordenação da cabeça do trunfo ainda não está totalmente madura aos 10 anos, em vez da maturidade anteriormente assumida aos 8 anos de idade.
Lazer e reabilitação usando VR
“A RV tem ganho em popularidade, não apenas por lazer, mas também por aplicações terapêuticas, como reabilitação e neurorehabilitação, ou o tratamento de fobias ou situações medrosas. A diversidade de cenários que podem ser criados e o aspecto lúdico que pode ser trazido para atividades complicadas tornam essa tecnologia particularmente atraente para as crianças, e devemos estar cientes de que a RV imersiva pode atrapalhar a criança’s estratégia de coordenação padrão,” Cuidados Miehlbradt.
Sobre esta Neurotech Research News
Autor: Santuário de Hillary
Fonte: Epfl
Contato: Hillary Sanctuary – EPFL
Imagem: A imagem está em domínio público
Pesquisa original: Acesso livre.
“A realidade virtual imersiva interfere nas estratégias padrão de coordenação da cabeça -cabeça em crianças pequenas” Por Jenifer Miehlbradt, Luigi F. Cuturi, Silvia Zanchi, Monica Gori e Silvestro Micera. Relatórios científicos
Abstrato
A realidade virtual imersiva interfere nas estratégias padrão de coordenação da cabeça -cabeça em crianças pequenas
A aquisição do controle postural é um processo elaborado, que depende da integração equilibrada de entradas multissensoriais.
Modelos atuais sugerem que as crianças pequenas confiam em um ‘EN-BLOCK’ Controle de sua parte superior do corpo antes de adquirir sequencialmente um controle segmentar por volta dos 7 anos de idade e que eles recorrem à estratégia anterior sob condições desafiadoras. Enquanto trabalhos recentes sugerem que um ambiente sensorial virtual altera a integração visuomotora em adultos saudáveis, pouco se sabe sobre os efeitos em indivíduos mais jovens.
Aqui mostramos que esse padrão de coordenação padrão é interrompido por uma estrutura de realidade virtual imersiva, onde um papel de direção é atribuído ao porta-malas, o que faz com que as crianças de 6 a 8 anos empregem uma estratégia segmentar mal adaptada.
Esses resultados fornecem uma trajetória alternativa do desenvolvimento motor e enfatizam a imaturidade do controle postural nessas idades.
