Ich bin auf einer Oculus Rift eine virtuelle Achterbahn gefahren. Ich fühlte Anspannung, als ich nach oben ging, aber interessanterweise spürte ich tatsächlich, wie sich mein Magen zusammenzog, als ich auf der anderen Seite den steilen Abhang hinunterging. Warum kann ich das spüren, wenn eigentlich keine Kräfte auf meinen Bauch ausgeübt werden?
Eine Bonusfrage: Wenn Sie jemanden nehmen würden, der noch nie Achterbahn gefahren ist oder sogar einer schnellen Beschleunigung ausgesetzt war, und ihn eine virtuelle ausprobieren lassen würden - würde er das gleiche Magenknurren spüren wie ich?
Warum kann ich das spüren, wenn eigentlich keine Kräfte auf meinen Bauch ausgeübt werden?
Beschleunigungssensoren befinden sich in den Ohren und sind Teil des vestibulären Systems . Die vestibulären Kerne im Gehirn verwenden Beschleunigungs- und visuelle Signale, um zu entscheiden, was mit Ihrem Körper passiert. Es kann durch visuelle Signale ohne das Vorhandensein von Beschleunigungssignalen getäuscht werden. Die Rolle des vestibulo-autonomen Reflexes – den Sie in Ihrem Magen spüren – besteht wahrscheinlich darin, Ihre inneren Organe vor Schäden zu schützen, die sie möglicherweise durch Beschleunigung erleiden können.
Dasselbe kann beim Betrachten von Filmen mit schnellen Kamerabewegungen auf einem monoskopischen Display passieren (z. B. normale Filme im Kino oder Videospiele auf einem durchschnittlichen LCD-Monitor usw.), jedoch nicht so oft wie bei stereoskopischen Displays (z. B. 3D-Filme in Kino, stereoskopische Videospiele auf einem Head-Mounted Display wie Oculus Rift usw.). Dies liegt daran, dass stereoskopische Displays die perfekte Illusion von Tiefe erzeugen (z. B. können sie sogar von einer Therapie zur Überwindung von Höhenangst verwendet werden), während monoskopische Displays dies nicht tun. Ihre Vestibulariskerne lassen sich also viel leichter durch stereoskopische Darstellungen täuschen.
Verweise:
Diese Daten zeigen, dass eine Untergruppe von PBN/KF-Neuronen, deren Aktivität durch einen übelkeitserregenden Stimulus verändert wird, auch auf Körperbewegungen reagiert und dass eine Reizung der Magenschleimhaut entweder eine Verstärkung oder Verringerung der Empfindlichkeit der Einheiten gegenüber vestibulären Eingaben bewirken kann. Die Ergebnisse implizieren, dass Übelkeit und affektive Reaktionen auf vestibuläre Reize durch das Vorhandensein von emetischen Signalen aus dem GI-System modifiziert werden können.
Diese Studie beschreibt die Beziehung zwischen der durch den optischen Fluss erzeugten und der durch die galvanische vestibuläre Stimulation erzeugten. Vection ist die Illusion der Eigenbewegung und wird am häufigsten erlebt, wenn ein Beobachter eine große Bildschirmanzeige betrachtet, die ein sich verschiebendes Muster enthält. Diese Illusion hat nur eine begrenzte Genauigkeit und Dauer, es sei denn, sie wird durch die Bestätigung vestibulärer Informationen verstärkt. Galvanische vestibuläre Stimulation (GVS) kann direkt das Gefühl der Vektion hervorrufen.
Neuronen in den vestibulären Kernen werden nicht nur durch vestibuläre Signale aktiviert, sondern auch durch visuelle Informationen. Folglich sind die von visuellen und vestibulären Signalen abgeleiteten Empfindungen der Körperbewegung nicht unterscheidbar.
Empfindungen von Körperbewegungen können auch durch visuelle Signale erzeugt werden, die an den vestibulären Kernen ankommen. Bei unnatürlichen Bewegungen des Körpers führt der Konflikt zwischen visuellen und vestibulären Informationen zu Orientierungslosigkeit und Übelkeit, wie bei der Augentäuschung, dem Coriolis-Effekt und der Vektion.
Dreidimensionale Filme, die über stereoskopische Displays präsentiert werden, sind in den letzten Jahren immer beliebter geworden, da sie auf ein fesselnderes Seherlebnis abzielen. Neurokognitive Prozesse, die mit der Wahrnehmung stereoskopischer Tiefe in komplexen und dynamischen visuellen Stimuli verbunden sind, bleiben jedoch zu wenig untersucht. Hier untersuchen wir den Einfluss der stereoskopischen Tiefe sowohl auf die Neurophysiologie als auch auf das subjektive Erleben. Mit multivariaten statistischen Lernmethoden vergleichen wir die Gehirnaktivität von Probanden beim freien Betrachten derselben Filme in 2D und in 3D. Subjektive Berichte deuten darauf hin, dass 3D-Filme stärker erlebt werden als 2D-Filme. Auf neuronaler Ebene beobachten wir signifikant höhere Intersubjektkorrelationen kortikaler Netzwerke, wenn Probanden 3D-Filme im Vergleich zu denselben Filmen in 2D ansehen.
Statistische Unterschiede in der Theta-Aktivität zeigten, dass die reale und die 3D-Umgebung ähnliche kognitive Prozesse verursachten, während die 2D-Umgebung eine Zunahme der Angst verursachte, was darauf hindeutet, dass die Teilnehmer möglicherweise nach der dritten Dimension suchten. Die Beta- und Gamma-Aktivität zeigte, dass die Teilnehmer die dritte Dimension der stereoskopischen Umgebung wie in der realen wahrnahmen, etwas, das in der 2D-Umgebung nicht vorkam. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass stereoskopische virtuelle 3D-Umgebungen den realen in Bezug auf die von ihnen verursachten kognitiven Prozesse nahe zu kommen scheinen. Dreidimensionale stereoskopische Umgebungen erhöhen die Aufmerksamkeit der Benutzer gegenüber 2D und verursachen weniger geistige Anstrengung.
In dieser Studie wurden die Auswirkungen der Virtual-Reality-Expositionstherapie (VRET) bei Patienten mit Höhenangst untersucht. Präsenzgefühle in VRET wurden systematisch variiert, indem entweder ein Head-Mounted Display (HMD) (geringe Präsenz) oder eine Computer-Automatic Virtual Environment (CAVE) (hohe Präsenz) verwendet wurde. VRET erwies sich im Allgemeinen als wirksamer als keine Behandlung. Es wurden keine Unterschiede in der Wirksamkeit zwischen VRET mit HMD oder CAVE gefunden. Die Ergebnisse wurden nach 6 Monaten Follow-up beibehalten. Die Ergebnisse des VRET waren vergleichbar mit denen der Exposition in vivo (Cyberpsychology and Behavior 4 (2001) 335). Bei den Behandlungsabsolventen wurde kein Zusammenhang zwischen Anwesenheit und Angst gefunden. Frühe Studienabbrecher erlebten beim Vortest im Allgemeinen weniger akrophobe Beschwerden und Psychopathologie.
Trotz der zunehmenden Nutzung von Virtual Reality wurde der Einfluss von virtueller Realität statt tatsächlicher Fortbewegung auf die zerebrale Repräsentation von topografischem Lernwissen nie untersucht. Um dieses herausfordernde Problem anzugehen, führten wir ein Experiment durch, bei dem die Teilnehmer eine immersive virtuelle Umgebung mit einem Joystick erlernten. Am folgenden Tag wurde die Gehirnaktivität der Teilnehmer durch funktionelle Magnetresonanztomographie überwacht, während sie in dieser Umgebung mental Entfernungen schätzten. Die Ergebnisse wurden mit denen von Teilnehmern verglichen, die dieselbe Aufgabe ausführten, aber die reale Version der Umgebung durch tatsächliches Gehen erlernt hatten. Wir entdeckten eine große Anzahl von Bereichen, die von beiden Gruppen geteilt wurden, einschließlich der parieto-frontalen Bereiche und des parahippocampalen Gyrus. Wichtiger, Obwohl die Teilnehmer beider Gruppen die gleiche mentale Aufgabe durchführten und ähnliche Verhaltensleistungen zeigten, unterschieden sie sich auf der Ebene der Gehirnaktivität. Im Gegensatz zu echten Lernenden aktivierten virtuelle Lernende ein linkslateralisiertes Netzwerk, das mit Werkzeugmanipulation und Aktionssemantik verbunden ist. Dies zeigte, dass ein neuronaler Fingerabdruck, der virtuelles von realem Lernen unterscheidet, bestehen bleibt, wenn Probanden eine mentale Repräsentation der gelernten Umgebung mit gleichwertigen Leistungen verwenden.
Unsere Hauptergebnisse sind (1) Stereoskopie in Spielen, verstärkte erlebte Immersion, räumliche Präsenz und Simulatorkrankheit; (2) die Effekte unterschieden sich stark zwischen den drei Spielen und für beide Geschlechter, was auf eine stärkere Wirkung auf männliche Benutzer und auf Spiele mit Tiefenanimationen hinweist; (3) Ergebnisse in Bezug auf Aufmerksamkeit und kognitive Beteiligung weisen auf direktere und weniger nachdenkliche Interaktionen mit stereoskopischen Spielen hin, was auf eine natürlichere Erfahrung durch Stereoskopie hindeutet.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Zuschauer in einem 2D-Film dazu neigten, die Schauspieler anzuschauen, da die meisten Augenbewegungen dort gebündelt waren. Die Bedeutung der Schauspieler begann zu Beginn einer Einstellung, als sich die Augen des Zuschauers fast sofort auf sie richteten. Im S3D-Film waren die Augenbewegungsmuster weiter auf andere Ziele verteilt. Beispielsweise fesselten komplexe stereoskopische Strukturen und Objekte, die näher als der Schauspieler waren, das Interesse und die Augenbewegungen der Teilnehmer. Auch die Tendenz, zuerst auf die Schauspieler zu schauen, wurde bei den S3D-Aufnahmen verringert.
Für die Korrelation zwischen Angst und Präsenz zeigen die Ergebnisse eine sehr geringe Korrelation zwischen Angst und Präsenz.
Die stereoskopische Visualisierung in Kinematographie und VR erzeugt eine Illusion von Tiefe durch zwei zweidimensionale Bilder, die unterschiedlichen Ansichten einer Szene entsprechen. Dieser Wahrnehmungstrick wird verwendet, um die emotionale Reaktion und das Gefühl der Präsenz und Immersivität der Beobachter zu verstärken. Eine interessante Frage ist, ob und wie es möglich ist, den Grad der emotionalen Beteiligung der Betrachter während einer stereoskopischen Visualisierung eines Films oder einer virtuellen Umgebung zu messen und zu analysieren. Das endgültige Ziel dieser Forschung ist aufgrund der großen Anzahl von sensorischen, physiologischen und kognitiven Stimuli eine Herausforderung. In diesem Artikel beginnen wir diese Forschung mit der Analyse möglicher Unterschiede in der Gehirnaktivität von Probanden während der Beobachtung monoskopischer oder stereoskopischer Inhalte. Zu diesem Zweck Wir haben einige Experimente durchgeführt, bei denen EEG-Daten mit einem Brain-Computer Interface-Gerät von zwei Gruppen von Benutzern gesammelt wurden, während stereoskopische und monoskopische Kurzfilme im virtuellen Theater der Universität Mailand beobachtet wurden. Aus der Analyse der gesammelten Daten scheint es, dass interessante Unterschiede in der durchschnittlichen Gehirnaktivität zwischen den Beobachtern in den beiden Gruppen vorhanden sind, mit einem signifikanten Effekt der stereoskopischen Visualisierung.
Wenn Sie jemanden nehmen, der noch nie Achterbahn gefahren ist oder sogar einer schnellen Beschleunigung ausgesetzt war, und ihn eine virtuelle ausprobieren lassen – würde er das gleiche Magenknurren spüren wie ich?
Wahrscheinlich nicht. Eine von Geburt an blinde Person, die durch ihre Berührung zwischen einem Globus und einem Würfel unterscheiden kann, ist nicht in der Lage zu sagen, welcher es ist (ohne ihn zu berühren), wenn er sie sieht. Einzelheiten finden Sie im Artikel „The new sighted fail to match seen with felt“ von Nature: http://www.nature.com/neuro/journal/v14/n5/abs/nn.2795.html .