Ученые из научно-исследовательского центра Института естествознания и спортивных технологий МГПУ изучили закономерности во взаимодействии человека с виртуальной реальностью. Специалисты обнаружили, что люди с подвижной нервной системой более подвержены утомлению при погружении в виртуальную среду по сравнению с теми, у кого эта система инертна.
Симулирование прыжка с парашютом / © Крис Десмонд, ВМФ США
В эксперименте приняли участие 50 здоровых добровольцев. На основе результатов теста простой зрительно-моторной реакции (ПЗМР) участников разделили на группы. В итоге были сформированы две ключевые группы: 14 человек с выраженной подвижностью нервных процессов (среднее время реакции менее 193 миллисекунд) и 13 человек с выраженной инертностью (время реакции более 234 миллисекунд).
Подвижность нервных процессов характеризует скорость смены процессов возбуждения и торможения в центральной нервной системе. Люди с подвижной нервной системой быстрее реагируют на изменения в окружающей среде, легче переключаются между задачами, но могут быть более восприимчивы к утомлению при интенсивной стимуляции. Напротив, люди с инертной нервной системой медленнее адаптируются к изменениям, но обладают большей устойчивостью к длительным нагрузкам и монотонной работе. Эти индивидуальные различия играют важную роль в том, как человек воспринимает и обрабатывает информацию, особенно в таких насыщенных средах, как виртуальная реальность.
Добровольцы погружались в виртуальную реальность с помощью очков Oculus Quest. Им предлагалось выполнять задания в игре Beat Saber под ритмичную музыку в стиле drum ‘n’ bass со скоростью 175 ударов в минуту. Каждый участник проходил две сессии по две минуты 48 секунд, взаимодействуя со 195 виртуальными объектами за сессию.
Результаты оказались статистически значимыми (p < 0,05): у людей с подвижной нервной системой после взаимодействия с виртуальной средой наблюдалось значительное увеличение времени реакции и снижение уровня активации центральной нервной системы. Эти изменения, выявленные с помощью тестов ПЗМР и реакции на движущийся объект (РДО), указывают на появление первичных признаков утомления. У участников с инертной нервной системой подобных изменений не наблюдалось.
«Наше исследование показало, что при взаимодействии с виртуальной реальностью необходимо учитывать индивидуальные особенности нервной системы пользователей. Люди с подвижным типом нервной системы могут быстрее утомляться в насыщенной виртуальной среде, что требует особого подхода к разработке протоколов иммерсивного обучения для различных целей», – комментирует Артем Котов-Смоленский, старший преподаватель, научный сотрудник НИЦ МГПУ.
Интересно, что физическая нагрузка была умеренной для обеих групп. Медианная частота сердечных сокращений после эксперимента составила 140 ударов в минуту для группы с подвижной нервной системой и 141 удар в минуту для группы с инертной, что не является статистически значимым различием.
Исследователи предполагают, что ключевую роль в утомлении людей с подвижной нервной системой играет интенсивная сенсорная стимуляция в виртуальной среде. Быстрый визуальный поток информации в сочетании с необходимостью выполнения когнитивных задач и двигательной активности может перегружать нервную систему. Кроме того, ритмичная музыка с выраженным акцентом на ударные инструменты также могла способствовать более быстрому утомлению.
Эти результаты имеют важное практическое значение для разработки виртуальных сред в области образования, тренировок и терапии. Исследование подчеркивает необходимость индивидуального подхода при создании виртуальных пространств, учитывающего особенности нервной системы пользователей.
Со слов заведующей научно-исследовательского центра ИЕСТ, профессора Елены Федоровой, в дальнейшем ее сотрудники планируют изучить влияние других факторов, таких как уровень тревожности и особенности регуляции сердечного ритма, на адаптацию организма человека к иммерсивной двигательной тренировке. Это поможет создать более персонализированные и эффективные виртуальные пространства для различных целей физической культуры и фиджитал спорта.
Результаты исследования опубликованы в вестнике МГПУ, серия «Естественные науки».
