人们计划自己的动作,通过视觉线索“看到”而不是“感觉”来预测重力
地心引力是一种无形的力量,主宰着我们的整个生命。这就是为什么上坡如此困难,也是为什么我们身体的某些部分最终指向下坡。它是一种不屈不挠的力量,无处不在,我们每次采取行动都要与之战斗。但是人们如何解释这种在世界上移动时无形的影响呢?
一项新的研究神经科学的前沿用过的虚拟现实确定人们如何通过“看到”来计划他们的动作重力利用周围风景的视觉线索,而不是通过体重和平衡的变化来“感受”。在以色列示巴医学中心Meir Plotnik博士的实验室工作的博士生Desiderio Cano Porras和他的同事们发现,为了安全有效地下坡和上坡,我们预测重力影响的能力依赖于视觉线索。
为了确定视觉和重力对我们运动方式的影响,研究人员招募了16名年轻人,健康的成年人进行虚拟现实(VR)实验。研究人员设计了一个虚拟现实环境,模拟水平,上坡和下坡行走。参与者沉浸在一个大规模的虚拟现实系统中,在这个系统中,他们在现实生活中的跑步机上行走,跑步机上有上升的坡度,有下降的坡度,或者保持平坦。在整个实验过程中,虚拟现实视觉环境的匹配或不匹配物理信号参与者在跑步机上所经历的。
使用此设置,研究人员能够在预期上坡或下坡时扰乱我们所有经验的视觉和物理提示。因此,当参与者在VR视觉风景中看到了下坡环境时,他们将他们的身体定位在虽然跑步机实际剩下平坦或向上倾斜,但它们的身体将开始“制动”去下坡。他们还发现了逆向人们准备好为更多“努力”在VR环境中上坡,即使跑步机仍然是平坦的,还是指向下坡。
研究人员证实了这一点视觉线索使人们调节它们的运动来补偿预测的基于重力的变化(即,预期下坡重力提高和努力的制动,预期上坡引力抗性)。然而,虽然参与者最初依赖于他们的愿景,但他们很快适应了现实生活跑步机的条件,使用称为“感官重量机制”,该条件称为“感官重量机制”,该条件将基于身体的线索更正过的视觉式。通过这种方式,参与者能够克服感官不匹配并继续行走。
“我们的研究结果突出了多士道互动:人脑通常从“触觉”感官获得有关力的信息;然而,普罗尼克博士说,它是通过先“看到”它而不是最初“感觉”它来产生对重力的反应行为的。
Plotnik博士还指出,该研究是新的和新兴VR技术的令人兴奋的应用,作为“许多新的数字技术,特别是虚拟现实,允许高水平的人力技术相互作用和浸入。我们利用这种沉浸在探索和开始解开人类感官系统实现的复杂视觉运动集成。“
该研究是了解更广泛的目标,了解人们用来决定如何以及何时移动他们的身体的复杂途径,但仍有工作要做。
Plotnik博士说:“这项研究仅仅是一个特定任务的‘快照’,包括向上坡或下坡的过渡。在未来,我们将探索相关的神经元机制以及诊断和治疗的潜在临床意义。”
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