Kinetic-functional Analysis of an Immersive Virtual Reality Serious Game and Investigation of Cybersickness Symptoms

Virtual reality is de weg van de arcadehallen gepasseerd en is binnengekomen in de stille, gefocuste wereld van fysieke revalidatie. Jarenlang hebben therapeuten computergegenereerde omgevingen gebruikt om patiënten te helpen hun lichaam te hertrainen, waarbij ze veilige ruimtes bieden om balans en beweging te oefenen zonder het risico op vallen. Echter, een hardnekkige schaduw volgt deze technologie: een fenomeen dat bekend staat als cybersickness. Net als bewegingsziekte op een boot, treedt het op wanneer de ogen beweging zien die het binnenoor niet voelt, waardoor de gebruiker duizelig, misselijk of gedesoriënteerd raakt. Dit bijeffect heeft de brede inzetbaarheid van deze hulpmiddelen in klinieken vaak beperkt, omdat therapeuten worstelen met de vraag of de strijd van een patiënt voortkomt uit een fysieke zwakte of simpelweg door het ongemak van de virtuele wereld. Om vooruit te komen, hebben onderzoekers een manier nodig om te zien hoe mensen zich daadwerkelijk bewegen binnen deze digitale ruimtes en om precies te begrijpen wanneer en waarom die virtuele duizeligheid toeslaat.

Een team van onderzoekers aan de Federal University of Rio Grande do Norte in Brazilië zette zich tegen deze vragen af met behulp van een specifieke virtual reality-game genaamd VIRTUALTER. Deze game werd ontworpen om mensen te helpen hun zithouding en balans te oefenen door uit te reiken om gloeiende vuurvliegjes in een digitaal bos te vangen. De onderzoekers nodigden tweeëndertig gezonde jongvolwassenen uit, voornamelijk studenten die fysieke therapie studeren, om een headset te dragen en de game te spelen. Ze wilden twee dingen onderzoeken: ten eerste, hoe de lichamen van de spelers bewogen en zich aanpasten terwijl ze probeerden de doelwitten te vangen, en ten tweede, of de game hen een ziek gevoel gaf. Om de ziekte te meten, lieten de onderzoekers de spelers vragenlijsten invullen voordat ze de headset opzetten en opnieuw direct nadat ze deze hadden afgezet. Deze enquêtes vroegen naar misselijkheid, duizeligheid en oogvermoeidheid. De onderzoekers hielden de spelers ook nauwlettend in de gaten, waarbij ze noteerden hoe ze hun hoofd hielden, hoe ze hun gewicht in hun stoel verplaatsten en hoe vloeiend ze naar de virtuele doelwitten reikten.

De resultaten boden een geruststellend beeld voor de toekomst van deze technologie. De studie toonde aan dat het spelen van de meeslepende versie van VIRTUALTER niet zorgde voor een significante toename van ziekteverschijnselen voor de groep als geheel. Hoewel een enkeling milde duizeligheid of misselijkheid rapporteerde die kort na de sessie aanhield, verdroeg de grote meerderheid de ervaring goed. De onderzoekers merkten op dat mensen die eerder met virtual reality hadden gespeeld, zich minder ziek voelden dan degenen die nieuw waren bij de technologie, wat suggereert dat vertrouwdheid helpt om de hersenen aan te passen aan de vreemde mix van visuele en fysieke signalen. Interessant genoeg vond de studie geen verschil in ziektegevoeligheid tussen mannen en vrouwen, wat het idee uitdaagt dat het ene geslacht van nature gevoeliger is voor deze symptomen in deze context.

Buiten de vraag over ziekte, ontwikkelde het team een gedetailleerde manier om de bewegingen van de spelers te beschrijven, waarbij zij hun acties verbonden aan een standaard systeem dat artsen gebruiken om menselijke functies te classificeren. Ze observeerden dat de spelers hun lichaam op een gecoördineerde en efficiënte manier gebruikten. Om de vuurvliegjes te vangen, draaiden spelers hun hoofd, draaiden ze hun romp en reikten ze met hun armen in een vloeiende, continue beweging. Ze behielden een stabiele houding in hun stoelen, waarbij ze hun hoofd en ruggengraat uitgelijnd hielden, zelfs als ze naar voren of opzij leunden om doelwitten te bereiken. De onderzoekers merkten op dat de bewegingen van de spelers symmetrisch waren, wat betekent dat ze beide kanten van hun lichaam gelijkmatig gebruikten, en dat ze nauwkeurig konden inschatten waar ze naartoe moesten reiken zonder te wankelen. Dit soort gedetailleerde observatie stelt therapeuten in staat om niet alleen te zien of een patiënt een taak kan voltooien, maar ook hoe diegene zijn lichaam organiseert om het te doen.

De studie concludeert dat deze specifieke virtual reality-game een veilig en effectief instrument is voor het observeren en trainen van beweging. Het veroorzaakte niet het ernstige ongemak dat patiënten vaak weerhoudt van het gebruik van dergelijke technologie. De onderzoekers suggereren dat het ontwerp van de game, waarbij de camera stabiel bleef en de speler de actie controleerde, waarschijnlijk hielp om de sensorische verwarring die ziekte veroorzaakt te voorkomen. Door de observatie van fysieke beweging te combineren met het volgen van symptomen, lieten de onderzoekers zien dat virtual reality kan worden gebruikt om de menselijke functie dieper te begrijpen. Zij benadrukken dat hoewel deze eerste test succesvol was, meer onderzoek met grotere groepen en verschillende soorten patiënten nodig is om te verfijnen hoe deze hulpmiddelen in de echte wereld worden ingezet. Voor nu suggereren de bevindingen dat, met zorgvuldig ontwerp, het virtuele bos een veilige plek kan zijn voor het lichaam om te leren en te genezen.