Warum macht virtueller Realität einige Menschen krank?

Virtuelle Realität, lange der Stoff, aus dem Science-Fiction-Filme und teuer, enttäuschend Spielsysteme, scheint gewillt, für einen Ausbruch. Facebook CEO Mark Zuckerberg verbrachte $ 2 Milliarden im Jahr 2014, Oculus VR und seine Rift VR-Headsets zu erwerben. Google verkauft jetzt einen kastenförmigen Karton Viewer, der Benutzer ihre Smartphone-Bildschirme für eine bloße $15 in virtual-Reality Wunderland verwandeln lässt. Und YouTube gerade live, 360-Grad-Streaming-Video vorgestellt.

Allerdings gibt es ein großes Hindernis für den weit verbreiteten Einsatz dieser Technologie: virtueller Realität macht Menschen oft krank.

Virtual-Reality-Krankheit ist kein neues Problem. Es ist bekannt als Testpiloten, testen, dass Fahrer und potentielle Astronauten ihre Fähigkeiten in gespielter Fahrzeugen geübt haben obwohl es Simulator Krankheit in diesen Fällen hieß. Nicht anders als Reisekrankheit oder Seekrankheit, VR Krankheit hat seine Wurzeln in der Diskrepanz zwischen den visuellen und vestibulären Systeme, sagte Jorge Serrador, Professor für Pharmakologie, Physiologie und Neurologie an der Rutgers New Jersey Medical School.

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Wie funktioniert VR Krankheit

Stellen Sie sich stehend unter Deck in einem Boot auf abgehackt Meere. Die gesamte Kabine bewegt, so dass Sie Ihre Augen sagen noch stehst du. Aber man spürt die Bewegung — oben, unten, seitlich pitching. Sie beginnen, klammes Gefühl. Ihr Kopf schmerzt. Sie blass und Reichweite für ein Abfalleimer, zu würgen.

Das Problem beginnt in das vestibuläre System, eine Reihe von Flüssigkeit gefüllte Kanäle und Kammern im Innenohr. Dieses System umfasst drei Bogengängen, alle Haarzellen, so genannt, für deren Haar-ähnliche Projektionen in den flüssigkeitsgefüllten Kanälen gesäumt. Wie der Kopf bewegt, also nicht zu die Flüssigkeit in den Kanälen, die wiederum die Haarzellen anregt. Da jeder Kanal anders liegt, sendet jeder Informationen auf eine andere Art von Bewegung an das Gehirn: nach oben/unten, Seite an Seite und Grad der Neigung.

Verbunden mit den Bogengängen ist der Utricle, einen Beutel mit Flüssigkeit und winzige Calciumcarbonat Partikeln genannt Otolithen. Wenn der Kopf bewegt, dies zu tun, die Otolithen, senden die Signale des Gehirns über eine horizontale Bewegung. Nebenan, eine Kammer, genannt das Gleichgewichtsorgan verwendet ein ähnliches Setup um vertikale Beschleunigung erkennen.

Dieses System arbeitet in der Regel zusammen mit dem visuellen System und das propriozeptive System, Integration von Anblick und Empfindungen von Muskeln und Gelenken, das Gehirn zu sagen, wo der Körper im Raum ist. Eine virtual-Reality-Umgebung hämmert einen Keil zwischen diesen Systemen.

Simulator-Krankheit

Im Gegensatz zu Seekrankheit oder Auto Krankheit erforderlich nicht virtual-Reality Krankheit Bewegung überhaupt. Es wurde erstmals im Jahre 1957 in einem Helikopter-Training Simulator nach einem 1995 US Army Research Institute Bericht über das Thema berichtet. Ein 1989 Studie ergab, dass mehr als 40 Prozent der Militärpiloten eine Krankheit im Simulatortraining erlebt – eine alarmierende Zahl, nach Angaben der Armee zu melden, weil Militärpiloten sind weniger wahrscheinlich als die allgemeine Bevölkerung Probleme mit "Reisekrankheit" haben.

Wegen Simulator Krankheit begann Anfang Simulator-Entwickler Bewegung hinzufügen, ihre Modelle Flugzeug-Simulatoren, die tatsächlich aufgeschlagen, gerollt und zog nach oben und unten ein wenig zu schaffen. Aber Krankheit weiterhin auftritt, nach dem Armee-Bericht, weil die Computer-Visualisierung und die Simulator-Bewegung nicht völlig richten könnte. Kleine Verzögerungen zwischen Simulator Visuals und Bewegung heute ein Problem bleiben, sagte Serrador.

"Du gehst in einen Simulator und [der Bewegung] entsprechen nicht genau das gleiche wie in der realen Welt", sagte er. "Und plötzlich, was Sie finden werden, ist Sie einfach nicht fühlen."

In der Regel, je größer die Abweichung, desto schlimmer die Krankheit. In einem 2003 Studie in der Zeitschrift Neuroscience Letters veröffentlicht, japanische Forscher setzen die Menschen in einer virtual-Reality Simulator und ließ sie drehen und bewegen ihre Köpfe. In einigen Fällen würde der VR-Bildschirm drehen und drehen doppelt so viel wie die Person, die tatsächliche Kopfbewegung. Es überrascht nicht, berichtet die Menschen unter diesen Bedingungen Gefühl viel kränker als die unter Bedingungen, wo die Bewegung und die visuelle Hinweise abgestimmt.

Bekämpfung der Ekel erregende Auswirkungen des VR

Niemand weiß wirklich, warum vestibuläre und visuellen Abweichungen führen zu einem Gefühl der Übelkeit. Eine Theorie, die zurückreicht bis 1977 besagt, dass der Körper die Verwirrung über die widersprüchliche Signale als Zeichen Fehler, die es etwas giftig eingenommen hat (Da Giftstoffe neurologische Verwirrung führen können). Um auf der sicheren Seite zu sein, wirft. Aber es gibt wenig direkte Beweise für diese Theorie.

Menschen haben unterschiedliche Anfälligkeit für virtual-Reality Krankheit, und sie passen auch auf Situationen, die zunächst sie Grün rund um die Kiemen verwandeln. Die Marine verwendet zum Beispiel ein Drehstuhl genannt die Barany-Stuhl, um Piloten, Reisekrankheit zu desensibilisieren. Im Laufe der Zeit die Gehirn-Figuren, welche Hinweise auf und welche ignoriert, zahlen, sagte Serrador. An einem gewissen Punkt löst auch der Akt des Setzens auf eine virtual-Reality-Kopfhörer das Gehirn gehen in eine Art VR-Modus, sagte er.

"Es gibt viele, viele Daten, die zeigen, dass Ihr Gehirn die Kontext-Signale um ihn herum verwendet wird, um sich vorzubereiten," sagte Serrador.

Virtual-Reality-Entwickler arbeiten an um die ekelhaften Nebenwirkungen ihrer Produkte zu bekämpfen. Oculus Rift bietet zum Beispiel eine aufgemotzte Aktualisierungsrate, die visuelle Lags verhindert, da der Benutzer die virtuelle Welt navigiert. Und Forscher der Purdue University erfand eine überraschend einfache Lösung: sie stecken eine Cartoon-Nase (die sie "Nasum Virtualis" nennen) in die visuelle Darstellung eines virtual-Reality Spiel. Ihre Ergebnisse im März 2015 auf der Game Developers Conference in San Francisco zeigte, dass diese festen Punkt geholfen mit virtual-Reality Krankheit fertig zu werden. In einem langsamen Spiel, in der Spieler eine toskanische Villa erforschten, aktiviert die Nase Nutzer 94,2 Sekunden länger, durchschnittlich, ohne Übelkeit zu gehen. Menschen dauerte 2 Sekunden länger in einem fast unerträglich widerlich Achterbahn Spiel. Die Nase scheint dem Gehirn geben einen Bezugspunkt auf zu hängen, sagte Studie Forscher David Whittinghill, Professor für Computer-Grafik-Technologie an der Purdue.

"Unser Verdacht ist, dass Sie dieses stabile Objekt, dass Ihren Körper tuning gewöhnt ist aus, aber es immer noch da ist und Ihr sensorische System es weiß," sagte Whittinghill in einer Erklärung.

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