In che modo il nostro cervello risponde alla realtà virtuale

Riepilogo:

1. La tecnologia della realtà virtuale (VR) ha guadagnato popolarità in vari campi come giochi, salute e salute mentale.

2. La VR è utilizzata nelle terapie per replicare situazioni difficili o impossibili da ricreare nella vita reale.

3. Le esperienze VR si concentrano principalmente sulla stimolazione visiva, priva di altri input sensoriali come il tatto e l’odore.

4. La ridotta stimolazione sensoriale nella realtà virtuale rispetto alle esperienze della vita reale può indebolire alcune connessioni cerebrali.

5. Gli studi con topi hanno mostrato una disattivazione delle “celle della direzione della testa” responsabili della navigazione quando esposti alla realtà virtuale.

6. È stato scoperto che la VR riduce la frequenza dei picchi nell’attività neuronale e riduce l’attività delle cellule del luogo coinvolte nella navigazione.

7. I neuroni dell’ippocampo correlato alla memoria mostrano un’attività ridotta durante l’esplorazione VR.

8. VR non uccide le cellule cerebrali ma riduce temporaneamente l’attivazione cerebrale rispetto alle esperienze della vita reale.

9. La maggior parte della ricerca sulle neuroscienze sugli effetti VR sull’uomo si basa su dati dell’elettroencefalogramma (EEG).

10. Sono necessarie ulteriori indagini per comprendere meglio gli effetti della realtà virtuale sul cervello umano.

Domande:

1. Come è stata utilizzata la tecnologia VR in diversi campi?

La tecnologia VR è stata utilizzata in vari campi come giochi, salute e salute mentale. Ha mostrato potenziali benefici in queste aree.

2. Qual è la principale limitazione delle esperienze VR?

La principale limitazione delle esperienze VR è la mancanza di stimolazione sensoriale completa. La maggior parte delle esperienze VR si concentra solo sulla stimolazione visiva, trascurando altri sensi come il tatto e l’odore.

3. In che modo la VR influisce sulle connessioni cerebrali?

La ricerca ha dimostrato che la VR può indebolire alcune connessioni cerebrali a causa della ridotta stimolazione sensoriale rispetto alle esperienze di vita reale.

4. Qual è stato l’impatto della realtà virtuale sui topi in termini di cellule spaziali?

Gli esperimenti con i topi hanno mostrato una disattivazione di “celle della direzione della testa” responsabili della navigazione quando esposti alla VR. Queste cellule non possono funzionare correttamente quando non vi è alcuna possibilità di muovere la testa.

5. In che modo la VR influisce sull’attività neuronale nei ratti?

È stato scoperto che la VR riduce la frequenza dei picchi nell’attività neuronale di oltre i due terzi. Ciò significa una diminuzione delle informazioni inviate tra i neuroni.

6. Qual è l’impatto della realtà virtuale sulle cellule del luogo?

Attività delle celle del luogo, che forniscono informazioni per la navigazione, è ridotta di circa il 30% rispetto alla loro attività in situazioni del mondo reale.

7. Che effetto ha la VR sui neuroni dell’ippocampo correlato alla memoria?

Un esperimento sui ratti ha rivelato che il 60% dei neuroni dell’ippocampo, associato alla memoria e ai processi di apprendimento, disattivato durante l’esplorazione di una stanza virtuale.

8. VR uccide le cellule cerebrali?

No, VR non uccide le cellule cerebrali. Le connessioni ridotte causate dalla realtà virtuale sono temporanee e indicano un’attivazione cerebrale più debole rispetto alle esperienze di vita reale.

9. Come è la ricerca sulle neuroscienze sugli effetti VR condotti nell’uomo?

La ricerca sulle neuroscienze sugli effetti VR nell’uomo si basa spesso su dati dell’elettroencefalogramma (EEG) per misurare le risposte biometriche e superare i questionari soggettivi.

10. Quali aree richiedono ulteriori indagini per comprendere gli effetti della VR sul cervello?

Sono necessari ulteriori studi per esplorare la compatibilità di VR ed EEG, nonché la qualità del segnale e il suo impatto sui risultati della ricerca. Inoltre, sono necessarie ulteriori ricerche sugli effetti VR sull’uomo per acquisire una comprensione globale di come il cervello risponde ai mondi virtuali.

11. Qual è l’obiettivo del progetto VirtualTimes?

Il progetto VirtualTimes mira ad analizzare e studiare il senso e la struttura del tempo usando il gioco VR. Cerca di normalizzare e fornire opportunità per le persone con percezioni varianti e distorte del tempo.

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– Cos’è VirtualTimes?

VR è cattivo per il tuo cervello? L’opinione degli esperti di un neurochirurgo

Dr. Donald Hilton, un neurochirurgo, fornisce il suo parere di esperti sull’impatto della realtà virtuale sul cervello.+

Questo articolo fornisce approfondimenti su come il nostro cervello risponde alla realtà virtuale (VR) ed esplora i potenziali effetti della realtà virtuale sull’attivazione del cervello e sull’attività neuronale. Sottolinea i limiti delle esperienze VR in termini di stimolazione sensoriale e discute i risultati della ricerca sull’impatto della realtà virtuale sulle connessioni cerebrali.

Esperimenti con topi hanno dimostrato che la realtà virtuale può portare a una disattivazione di “celle di direzione della testa” responsabile della navigazione. Inoltre, gli studi con ratti hanno rivelato una diminuzione dei picchi di attività neuronale e una ridotta attività delle cellule del luogo coinvolte nella navigazione. È stato anche scoperto che la VR influisce sui neuroni ippocampali legati alla memoria, portando a una riduzione dell’attività.

Tuttavia, è importante notare che VR non uccide le cellule cerebrali. Le connessioni ridotte e l’attivazione cerebrale più debole durante le esperienze VR sono temporanee. La maggior parte delle ricerche sugli effetti VR nell’uomo si basa su dati dell’elettroencefalogramma (EEG) per misurare le risposte biometriche e raccogliere approfondimenti sull’attività cerebrale durante l’immersione VR.

Mentre questi risultati forniscono preziose informazioni su come VR influisce sul cervello, sono necessarie ulteriori indagini, in particolare in termini di compatibilità della realtà virtuale ed EEG, per ottenere una comprensione globale della risposta del cervello ai mondi virtuali. L’articolo menziona anche il progetto VirtualTimes, che mira a esplorare il senso e la struttura del tempo usando il gioco VR.

In che modo il nostro cervello risponde alla realtà virtuale

L’immersione VR ideale includerebbe – oltre alle cuffie – una coppia di cuffie e la possibilità di stimolare anche il nostro odore e il nostro tocco. Tuttavia, la maggior parte delle volte l’esperienza VR è costituita solo dalla stimolazione visiva.

La VR ti fa male al cervello

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In che modo il nostro cervello risponde alla realtà virtuale?

La tecnologia della realtà virtuale è diventata estremamente popolare negli ultimi decenni e ha mostrato il suo potenziale in diversi settori come i giochi, la salute e la salute mentale.

La bibliografia scientifica ha unito i benefici VR mentre implementano terapie come la possibilità di riprodurre situazioni che sarebbero difficili o impossibili da emulare nella vita reale. Imaging all’alto valore alla paura di volare terapie cognitive-comportamentali che usano un’esposizione graduale come tecnica principale. Sarebbe impensabile acquistare i biglietti per il volo, andare all’aeroporto e salire sull’aereo tutte le volte necessarie per superare questa paura. Ma come fa il nostro cervello mentre è immerso nella realtà virtuale?

VR fa casino con la nostra mente?

Sebbene la tecnologia VR sia migliorata molto dai suoi primi giorni, ha alcune limitazioni tra cui il divario tra ambienti virtuali e vita reale, che hanno conseguenze sull’attivazione del cervello.

L’immersione VR ideale includerebbe – oltre alle cuffie – una coppia di cuffie e la possibilità di stimolare anche il nostro odore e il nostro tocco. Tuttavia, la maggior parte delle volte l’esperienza VR è costituita solo dalla stimolazione visiva.

A causa di questa riduzione della stimolazione sensoriale rispetto alle esperienze della vita reale, molti ricercatori hanno dimostrato come la realtà virtuale indebolisce alcune connessioni cerebrali.

Gli esperimenti di neuroscienze con topi hanno unito risultati interessanti. La ricerca volta a studiare le cellule spaziali ha mostrato una disattivazione del cosiddetto “cella della direzione della testa”, che tiene traccia dell’orientamento della testa ed è responsabile della navigazione. Senza possibilità di muovere la testa mentre sono immersi in VR, queste cellule possono’T funziona come al solito.

Ma che dire delle cellule cerebrali? VR influenza i nostri neuroni?

Un’altra indagine sui ratti ha dimostrato che la VR riduce di oltre i due terzi la frequenza dei picchi-segnali elettrici attraverso i quali i neuroni comunicano tra loro-il che significa un’elevata riduzione delle informazioni inviate. D’altra parte, l’attività delle celle del luogo – che forniscono informazioni per la navigazione – è ridotta a circa il 30% rispetto alle cellule del luogo’ attività in situazioni del mondo reale che è circa l’80%.

E quali sono gli effetti sulla memoria? Un esperimento sui ratti ha dimostrato che il 60% dei neuroni dell’ippocampo, quelli che sono collegati alla memoria e ai processi di apprendimento, disattivati ​​esplorando una stanza virtuale.

Queste ricerche ci forniscono informazioni su quali aree del nostro cervello rispondono all’immersione della realtà virtuale, ma possono anche lasciarci con un dubbio: la realtà virtuale uccide le cellule cerebrali?

La risposta è no. La riduzione delle connessioni causate dalla VR è temporale e significa solo che l’attivazione cerebrale durante l’immersione virtuale è più debole che nella vita reale.

Inoltre, è importante ricordare che questi esperimenti sono stati fatti sui topi e che la maggior parte della ricerca sulle neuroscienze sugli esseri umani usano l’elettroencefalogramma (EEG) per misurare i dati biometrici e superare i questionari soggettivi, ancora la compatibilità della VR ed EEG e la qualità del segnale – e di conseguenza dei risultati – è stata a malapena studiata come la pubblicazione di Hertweck, s, s, s, s e la qualità del segnale – e conseguente. et al. (2019) punti salienti.

Sono necessarie ulteriori test di validazione di EEG e indagine sugli effetti VR sull’uomo per comprendere meglio come i nostri cereali agiscono mentre sono immersi in un mondo virtuale.

In VirtualTimes , Stiamo analizzando e studiando il senso e la struttura del tempo generando uno stato di flusso con l’uso del gioco VR. L’esperienza del tempo può essere distorta a causa di determinate condizioni psicopatologiche. Finanziato dall’Unione Europea, questo progetto mira a offrire alle persone l’opportunità di riesperienza e normalizzare un senso del tempo variante e distorto.

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VR è cattivo per il tuo cervello? L’opinione degli esperti di un neurochirurgo

Questa è un’intervista del nostro fondatore, Kristen Jenson, con DR. Donald Hilton. Dr. Hilton è un neurochirurgo e un membro del nostro Consiglio consultivo per le giovani menti (vedi fine dell’articolo per la biografia completa). Questa intervista è stata registrata il 9 settembre 2022. La trascrizione è stata modificata per chiarezza. Guarda o leggi di seguito.

Donald Hilton, M.D. è un neurochirurgo certificato per la scheda specializzato in un intervento chirurgico alla colonna vertebrale minimamente invasivo. Dr. Hilton si è laureato con lode con la sua laurea in medicina presso l’Università del Texas-Galveston nel 1988. Ha continuato verso uno stage di chirurgia e una successiva formazione di residenza in neurochirurgia presso l’Università del Tennessee.

Dr. Hilton è riconosciuto a livello nazionale per lo sviluppo del primo sistema di dilatazione tubolare, progettato per essere utilizzato in collaborazione con un microscopio tridimensionale. Questo sistema ha un trattamento chirurgico ampiamente influenzato per dischi erniati, articolazioni degenerative e stenosi spinale. Inoltre, Dr. Hilton è riconosciuto come uno dei migliori dottori’s in America negli ultimi 8 anni, così come un Super Doctor in Texas. È un autore pubblicato di numerosi capitoli di libri, riviste peer-reviewed e il suo libro Restora la mia anima.

Dr. Donald Hilton ha parlato a livello nazionale e internazionale in materia di chirurgia minimamente invasiva ed è membro di diverse associazioni mediche tra cui l’American Medical Association, Texas Medical Association, Texas Association of Neurological Surgeon. Inoltre, Dr. Hilton è venerato per il suo lavoro che presenta l’impatto neurologico della dipendenza da pornografia sul cervello, ricevendo il premio Guardian of the Light dalla Lighted Candle Society insieme a sua moglie nel 2008. È un membro del team molto rispettato e acclamato di Neurological Associates di San Antonio.

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La realtà virtuale colpisce i bambini in modo diverso rispetto agli adulti

Nel 2016 a EPFL’S Open House, Jenifer Miehlbradt, laureato in EPFL, stava mostrando la sua configurazione di realtà virtuale per consentire agli utenti di pilotare i droni usando il busto. Gli utenti del grande pubblico sono stati invitati a indossare un auricolare VR e i movimenti del 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’T fallo,” Ricorda Miehlbradt. “Quello’s quando Silvestro mi ha chiesto di venire nel suo ufficio.”

Silvestro Micera, sedia della Bertarelli Foundation in Neuroingegneria traslazionale, era Miehlbradt’SUPERVISOR S ALLA TEMPO. Si sono resi conto che il loro esperimento di torso della realtà virtuale potrebbe rivelare qualcosa sul modo in cui un bambino’Il sistema nervoso si sviluppa e che nessuno studio in letteratura ha valutato l’effetto delle cuffie per la realtà virtuale sui bambini. Hanno intrapreso uno studio di diversi anni, in collaborazione con l’Istituto di tecnologia italiano, 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,” dice Micera.

Lo sviluppo del coordinamento della parte superiore del corpo

Gli adulti sani non hanno problemi a scollegare i movimenti della testa dal busto per pilotaggio, come guardare altrove mentre vai in bici. Ciò richiede una complessa integrazione di più input sensoriali: visione, dall’orecchio interno per equilibrio e propriocezione, il corpo’S capacità di rilevare il movimento, l’azione e la posizione.

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

“Il modello afferma che dall’acquisizione di camminare circa 1 anno fino a 6-7 anni, i bambini controlleranno la parte superiore del corpo nel suo insieme con legami rigidi tra il bagagliaio, la testa e le armi. Dopo questa età, i bambini imparano gradualmente a controllare tutte le loro articolazioni in modo indipendente, ma ricorrono alla rigida strategia in condizioni difficili,” Continua Miehlbradt, che sta attualmente finendo un postdoc all’Università di Losanna (Unil). “Invece, abbiamo scoperto che quando si utilizzano 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 retro di un’aquila

Indossando un auricolare VR e un sensore di movimento sulla schiena, ai bambini viene chiesto di giocare due partite. In entrambi gli esperimenti, i bambini mostrano capacità di controllo simili agli adulti’ Quando si usa la testa, ma hai 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 su diversi orientamenti all’interno di un paesaggio virtuale, durante il quale vengono misurati l’errore di allineamento e il coordinamento della testa-torso. L’esperimento mostra che il controllo della testa è abbastanza facile da padroneggiare per i bambini. Quando è stato chiesto di allineare il busto con la linea virtuale, tuttavia, i bambini più piccoli sopravvalutano costantemente i loro movimenti e tentano di compensare la differenza muovendo la testa.

Il secondo gioco è costituito da uno scenario di volo. Nel mondo virtuale, il bambino sembra essere seduto sul retro di un’aquila volante. L’obiettivo del gioco è catturare monete dorate poste lungo un percorso. Come il primo gioco, il controllo dell’aquila’La traiettoria di S è con la testa o con il busto. Ancora una volta, usando la testa per guidare l’uccello’Il volo S è significativamente più facile per i bambini, che sono più vicini all’80% 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 un complesso coordinamento della testa-torso. I bambini piccoli tendono a fare affidamento più forte sull’input visivo rispetto alla sensazione interna della postura del corpo. La novità dell’ambiente VR sembra sopraffare il bambino’S cervello, che presta meno attenzione ai segnali interni.

“I risultati mostrano che la realtà virtuale immersiva può interrompere i bambini’S Strategia di coordinamento predefinito, reinvegnando i vari input sensoriali – visione, propriocezione e input vestibolari – a favore della visione,” Spiega Miehlbradt. Gli scienziati hanno anche scoperto che il coordinamento del tronco non è ancora completamente maturo a 10 anni, anziché la maturità precedentemente assunta all’età di 8 anni.

Per il tempo libero e la riabilitazione usando la realtà virtuale

“La realtà virtuale ha guadagnato popolarità, non solo per il tempo libero ma anche per applicazioni terapeutiche come la riabilitazione e la neurorehabilitazione o il trattamento delle fobie o delle situazioni paurose. La diversità degli scenari che possono essere creati e l’aspetto giocoso che può essere portato in attività altrimenti ingombranti rende questa tecnologia particolarmente allettante per i bambini e dovremmo essere consapevoli che la realtà virtuale non può interrompere il bambino’S strategia di coordinamento predefinito,” avvertimenti Miehlbradt.

Su questa notizia di ricerca neurotech

Autore: Hillary Sanctuary
Fonte: EPFL
Contatto: Hillary Sanctuary – EPFL
Immagine: L’immagine è di dominio pubblico

Ricerca originale: Accesso libero.
“La realtà virtuale immersiva interferisce con le strategie di coordinamento head -trunk predefinite nei bambini piccoli” Di Jenifer Miehlbradt, Luigi F. Cuturi, Silvia Zanchi, Monica Gori e Silvestro Micera. Rapporti scientifici

Astratto

La realtà virtuale immersiva interferisce con le strategie di coordinamento head -trunk predefinite nei bambini piccoli

L’acquisizione del controllo posturale è un processo elaborato, che si basa sull’integrazione bilanciata degli input multisensoriali.

I modelli attuali suggeriscono che i bambini piccoli si affidano a un ‘in blocco’ Controllo della parte superiore del corpo prima di acquisire sequenzialmente un controllo segmentale intorno all’età di 7 anni e che ricorrono alla prima strategia in condizioni difficili. Mentre i lavori recenti suggeriscono che un ambiente sensoriale virtuale altera l’integrazione di Visuomotor negli adulti sani, si sa poco sugli effetti sugli individui più giovani.

Qui mostriamo che questo modello di coordinamento predefinito è interrotto da un framework di realtà virtuale immersivo in cui un ruolo direttivo è assegnato al tronco, che fa sì che i bambini di età compresa.

Questi risultati forniscono una traiettoria alternativa di sviluppo motorio e sottolineano l’immaturità del controllo posturale a queste età.