虽然对沉浸式 VR 对成人的影响知之甚少，但几乎不知道此类系统对幼儿感觉运动能力的影响。

2016 年在 EPFL 的开放日，EPFL 毕业生 Jenifer Miehlbradt 展示了她的虚拟现实设置，允许用户使用他们的躯干驾驶无人机。普通大众用户被邀请佩戴 VR 头显，他们躯干的运动将使他们能够在虚拟景观中穿越一系列障碍物。

“成年人可以使用简单的躯干运动来穿越虚拟障碍物，但我注意到孩子们做不到，” Miehlbradt 回忆道。“就在那时，西尔维斯特让我去他的办公室。”

Bertarelli 基金会转化神经工程 Silvestro Micera 当时是 Miehlbradt 的主管。他们意识到他们的虚拟现实躯干实验可能会揭示一些关于儿童神经系统发育方式的信息，而且文献中没有任何研究评估过虚拟现实耳机对儿童的影响。他们与理工学院合作开展了一项为期数年的研究，涉及 80 名 6 至 10 岁的儿童。结果今天发表在《科学报告》上。

“这项研究证实了技术在理解运动控制方面的潜力，”Micera 说。

上身协调性的发展

健康的成年人在驾驶时可以将头部运动与躯干分开，就像骑自行车时看别处一样。这需要多种感官输入的复杂整合：视觉，来自内耳的平衡，以及本体感觉，身体感知运动、动作和位置的能力。

对于儿童来说，躯干和头部运动的协调性正在发展，因此与成人的差异是可以预料的。但 EPFL 研究与描述过去 25 年来主导上身协调发展的个体发生模型背道而驰，该模型预测从刚性控制到头躯干系统解耦的单向过渡，并且姿势控制是8年基本成熟。

“该模型指出，从1岁左右开始学会走路，到6-7岁，孩子们会控制整个上半身，躯干、头部和手臂之间有刚性联系。这个年龄段之后，孩子们逐渐学会控制所有他们的关节独立，但在具有挑战性的条件下诉诸严格的策略，” Miehlbradt 继续说道，他目前正在洛桑大学 (UNIL) 完成博士后。“相反，我们发现当使用由身体运动控制的虚拟系统时，年幼的孩子会尝试分别移动头部和身体，而成年人则使用刚性策略。”

实验：在鹰背上收集硬币

孩子们戴着 VR 耳机，背上有一个运动传感器，他们被要求玩两个游戏。在这两个实验中，儿童在使用头部时表现出与成人相似的控制能力，但与成人不同，他们难以使用躯干来控制游戏。

在第一个游戏中，要求孩子将他们的头部或躯干与虚拟景观中以不同方向显示的线对齐，在此期间测量对齐误差和头躯干协调。实验表明，头部控制对于儿童来说相当容易掌握。然而，当要求他们的躯干与虚拟线对齐时，最小的孩子总是高估他们的动作，并试图通过移动头部来弥补差异。

第二个游戏包括一个飞行场景。在虚拟世界中，孩子似乎坐在一只飞鹰的背上。游戏的目标是捕捉沿路径放置的金币。和第一场比赛一样，老鹰的轨迹控制要么是用头部，要么是用躯干。同样，对于儿童来说，用他们的头来引导鸟的飞行要容易得多，与躯干控制条件相比，他们离目标硬币的距离要近 80%。

科学家们认为，在 VR 环境中头部控制更容易，因为所需的方向与视觉输入一致。另一方面，躯干控制需要用户将视觉与实际控制分开，这需要复杂的头躯干协调。与身体姿势的内部感觉相比，幼儿往往更依赖视觉输入。VR环境的新奇感似乎压倒了孩子的大脑，对内部信号的关注较少。

“结果表明，沉浸式 VR 可以破坏儿童的默认协调策略，重新加权各种感官输入——视觉、本体感觉和前庭输入——有利于视觉，” Miehlbradt 解释说。科学家们还发现，头躯干协调在 10 岁时还没有完全成熟，而不是之前假设的 8 岁时成熟。

使用 VR 进行休闲和康复

“VR 越来越受欢迎，不仅用于休闲，还用于康复和神经康复等治疗应用，或治疗恐惧症或可怕的情况。可以创造的场景的多样性以及可以通过其他方式引入的有趣方面繁琐的活动使这项技术对儿童特别有吸引力，我们应该意识到沉浸式 VR 会破坏儿童的默认协调策略，” Miehlbradt 警告说。