虛擬現(xiàn)實(shí)游戲讓你的平衡系統(tǒng)失靈

■憂二

明年這個(gè)時(shí)候,將會(huì)有多種虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）的游戲系統(tǒng)供消費(fèi)者選擇。索尼的PlaystationVR已經(jīng)宣布了于2016年上半年問世，F(xiàn)acebook的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡計(jì)劃于2016年第一季度完成。即將到來的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)主要是面向玩家，用戶的需求使得這項(xiàng)技術(shù)有更廣泛的應(yīng)用。這些公司有意發(fā)展虛擬旅行、訓(xùn)練、娛樂等方面的應(yīng)用程序。

體驗(yàn)過新虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的用戶熱情高漲。厭倦了多年來無數(shù)次被宣告“下一個(gè)大事件”來臨了的評(píng)論員也激動(dòng)無比。但是同任何其他的新技術(shù)一樣，虛擬現(xiàn)實(shí)存在一些潛在的問題。最明顯的是，它會(huì)使人產(chǎn)生眩暈和惡心的感覺。還有不那么顯眼的問題：這些癥狀的更深層次的原因來自于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)與人類平衡系統(tǒng)的交互方式。視覺系統(tǒng)的平衡是人類平衡系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，觀看虛擬景象（而不是真實(shí)景象）可能會(huì)引起從眩暈和暈動(dòng)病的輕微感覺到惡心和失去平衡的極端感覺不等的不適感。任何用戶都可能產(chǎn)生這些癥狀，對(duì)老年人這個(gè)群體來說應(yīng)該會(huì)更糟。

在興奮中保持平衡

VR簡單地創(chuàng)建虛擬環(huán)境中存在的假象，幻想依靠一個(gè)令人信服的360度的視覺呈現(xiàn)以及同虛擬世界中用手持控制器控制的對(duì)象互動(dòng)的能力。當(dāng)一切無縫對(duì)接，真正置身于虛擬世界的感覺就來了。然而報(bào)道屢次證實(shí)：根據(jù)體驗(yàn)過的用戶的反饋實(shí)際上這感覺并不愉快。

游戲玩家再次被視為這些新VR系統(tǒng)最有可能的早期采用者。技術(shù)一旦掌握在消費(fèi)者手中，人們會(huì)發(fā)現(xiàn)許多其他用途。從去年開始類實(shí)地考察就變成了有趣的體驗(yàn)，學(xué)生們無需離開教室即可“置身于世界上任意一個(gè)角落”。各種各樣的職業(yè)培訓(xùn)可以在非常類似于真正工作環(huán)境的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中提升學(xué)員的職業(yè)技能，娛樂產(chǎn)業(yè)遇到了無限的機(jī)遇。

當(dāng)你可以“親臨”任何重大事情發(fā)生的地方時(shí)我們?yōu)槭裁催€要在起居室的屏幕上看電影呢？你可以隨興花盡可能多的時(shí)間參觀任何博物館，慢慢欣賞任何你喜歡的藝術(shù)作品,以自己的節(jié)奏探索馬丘比丘遺址的秘密,從本壘板席位的角度或棒球球員休息區(qū)看世界職業(yè)棒球大賽,隨你喜歡。這些事你都可以利用晚上的時(shí)間在你的起居室里做，環(huán)境是如此逼真，甚至好像是你真的在那兒。但似乎每一條記錄新的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)發(fā)展的報(bào)告都伴隨著相應(yīng)的眩暈和惡心的故事。雖然這些癥狀看起來很簡單，但是導(dǎo)致頭暈、暈車的因素很復(fù)雜，至今尚未完全明確。

研究者主要因?yàn)槠胶庀到y(tǒng)被破壞而感受到眩暈和惡心。在這方面，暈動(dòng)病可以被視為一個(gè)預(yù)警信號(hào),它告訴我們現(xiàn)實(shí)情況的某些東西超越了我們平衡系統(tǒng)的邊界承受能力。惡心的加?。◤妮p微不適到失能）是一個(gè)非常極端的早期預(yù)警信號(hào)。

為什么這么多人經(jīng)歷這些感覺，為什么可以如此極端?簡而言之,保持平衡是你的一個(gè)重要的功能。平衡可以使我們?cè)谝苿?dòng)和拿著受重力影響的東西時(shí)保持直立的姿勢(shì)。保持平衡依賴于三個(gè)感官系統(tǒng)之間的相互作用：本體感受(你的身體部位的感覺和力量強(qiáng)度)、前庭感覺(處理空間定位)、視覺。這些系統(tǒng)的信息通過網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的反饋循環(huán)在小腦和脊髓集成。正常情況下這個(gè)系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)作，并不會(huì)被感知。但是當(dāng)平衡系統(tǒng)中的任一部分感到不太對(duì)勁兒的時(shí)候我們就會(huì)感到惡心和頭暈。本體感受通過提供如何使身體的不同部位相對(duì)于身體的重心協(xié)調(diào)信息提供了基礎(chǔ)平衡。關(guān)節(jié)中的受體、肌肉和皮膚告訴你支持身體的實(shí)質(zhì)以及身體的重心所在。例如，如果你站在硬木地板上時(shí)身體向前傾，你的腳趾、腳踝、腳后跟的受體將會(huì)提供重要的信息：你的體重是由腳支撐的；你站在一個(gè)堅(jiān)硬的表面上；你身體的重心已經(jīng)前移。位于內(nèi)耳的前庭系統(tǒng)提供了關(guān)于頭部的運(yùn)動(dòng)信息（包括線性運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)）以及它的位置。通過一系列的反射動(dòng)作使人保持平衡。例如，當(dāng)你的頭部移動(dòng)時(shí)，前庭眼球反射使你的眼睛專注于一個(gè)目標(biāo)。如果沒有這種聚焦，人們經(jīng)常會(huì)在頭部旋轉(zhuǎn)時(shí)頭暈。

另一個(gè)例子是前庭脊髓反射。請(qǐng)你雙腳并攏閉上眼睛靜靜地站著，如果你專注于腳的感覺，會(huì)感到你的體重由前往后巧妙地轉(zhuǎn)移，從一邊向另一邊慢慢轉(zhuǎn)移。這些小運(yùn)動(dòng)被稱為搖擺。你搖擺的幅度不會(huì)過大以致摔倒是因?yàn)榍巴ゼ顾璺瓷淅媚_和腳踝的本體感受信息來抵消搖擺幅度。它通過調(diào)整腿部和軀干的肌肉使身體的重心回到兩腳之間。搖擺的幅度會(huì)隨著年齡的增長而加大，這是增加老年人失去平衡的可能性的許多因素之一。

大腦通過視覺信息來感知由前庭和本體感覺系統(tǒng)提供的信息。必要時(shí)，它會(huì)支配身體做出動(dòng)作以防止失去平衡。例如，當(dāng)我們看到一段向下的樓梯時(shí)，平衡系統(tǒng)會(huì)根據(jù)走樓梯的需要調(diào)整我們的步態(tài)和身體的角度。視覺、前庭和本體感受的信息相結(jié)合才會(huì)使得我們順利下樓梯而不摔倒。（如果你曾經(jīng)在下樓梯的時(shí)候經(jīng)歷過這件事情你就會(huì)很好的體會(huì)這件事情的重要性：你認(rèn)為那是樓梯的最后一步，當(dāng)你邁步后卻發(fā)現(xiàn)原先準(zhǔn)備落腳的地方不像你想的那樣。)

視覺是一個(gè)重要的矯正功能。當(dāng)本體和前庭信息不足或沖突，視覺信息可以用于解決問題并保持身體平衡。任何挑戰(zhàn)平衡力的任務(wù)，如單腳站立，閉上眼睛的情況下都會(huì)變得更加困難。這三個(gè)系統(tǒng)之中的任意一個(gè)受破壞都可以導(dǎo)致頭暈、暈車或失去平衡。所以VR通常不會(huì)直接影響本體或前庭系統(tǒng),它只影響視覺。替換現(xiàn)實(shí)世界的虛擬景觀會(huì)使平衡系統(tǒng)遭受壓力，這會(huì)產(chǎn)生問題。

當(dāng)虛擬現(xiàn)實(shí)的體驗(yàn)達(dá)到預(yù)想的效果時(shí)，虛擬世界的視覺輸入與現(xiàn)實(shí)世界的前庭和本體感受系統(tǒng)的輸入相連貫，用戶將擁有非凡的體驗(yàn)且沒有任何不適。

當(dāng)視覺輸入與其他兩個(gè)系統(tǒng)的輸入相沖突時(shí)，結(jié)果是我們上面討論到的:眩暈、惡心、失去平衡。在許多情況下，虛擬現(xiàn)實(shí)破壞平衡的程度是溫和的和無關(guān)緊要的。然而，它有時(shí)會(huì)達(dá)到比較嚴(yán)重的程度，嚴(yán)重到足以導(dǎo)致蹣跚和摔倒，這個(gè)問題對(duì)年老用戶可能更為嚴(yán)重。

虛擬現(xiàn)實(shí)會(huì)影響平衡是因?yàn)樗峁┑囊曈X信息不是受重力影響的身體實(shí)際狀況的可靠指標(biāo)。當(dāng)身體受視覺信息誤導(dǎo)調(diào)整身體平衡時(shí)，就會(huì)失去平衡?，F(xiàn)在我們來回想一下前面提到的走樓梯的例子。當(dāng)你下樓梯時(shí)，試著向后傾斜身體，使重心轉(zhuǎn)移。假設(shè)你正在虛擬世界迅速下樓梯而在現(xiàn)實(shí)世界中卻只是站立。你可能開始向后傾斜，因?yàn)橐曈X告訴你，你要下樓。

如果虛擬體驗(yàn)變得足夠完善，那么它就可以糾正你的本體感受信息來告訴你你是靜止的。前庭脊髓反射提供的向后傾斜的信息不正確，你可能步履蹣跚并可能摔倒。

虛擬世界中視覺信息引發(fā)的不必要的體位變化也可能會(huì)使人失去平衡。最近在拉斯維加斯E3展出的VirZoom是一個(gè)很好的例子。VirZoom是一個(gè)系統(tǒng)，內(nèi)容是讓用戶騎一輛固定的自行車通過一個(gè)虛擬通道。許多人嘗試VirZoom之后興奮不已，覺得非常刺激。

同時(shí)他們還感受到了危險(xiǎn)。當(dāng)經(jīng)過路口時(shí)騎行者往往會(huì)有拐彎的動(dòng)作。演示期間，視覺輸入與前庭和本體感覺輸入不同，這使得用戶傾向于按照虛擬的路徑拐彎，導(dǎo)致他們?cè)诠潭ㄗ孕熊嚿鲜テ胶狻?/p>

老年人止步

對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)可能影響老年用戶平衡的擔(dān)憂似乎不恰當(dāng)。畢竟，老年人對(duì)新技術(shù)通常后知后覺。最近的一項(xiàng)調(diào)查報(bào)告顯示，在超過65歲的人群中只有14%的人對(duì)嘗試VR感興趣。那么我們?yōu)槭裁匆P(guān)心老年用戶呢？因?yàn)閷硖摂M現(xiàn)實(shí)商業(yè)化之后可能會(huì)覆蓋的領(lǐng)域非常廣泛，這項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)吸引所有的人——不分年齡。此外，新虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)面向的是玩家，而玩家們無一例外會(huì)變老。電子軟件協(xié)會(huì)2015年的年度報(bào)告指出,游戲玩家的平均年齡是35歲。女性最常玩游戲的人群平均年齡是43歲；美國27%的玩家年齡在50歲以上。50歲以上的群體中玩家的比例大于18歲以下的群體。

據(jù)美國人口普查局預(yù)測(cè)這些數(shù)字可能會(huì)增加，這表明，美國65歲以上人口的比例將逐年增加，直至2037年。到那時(shí)，此年齡段人群占比將穩(wěn)定在20至21個(gè)百分比，直到2050年。

一般來說，老年人比年輕人更容易失去平衡，是因?yàn)楸３制胶庑枰玫降纳窠?jīng)和肌肉會(huì)隨著年齡的增長而萎縮。此外，糖尿病等因素也會(huì)使神經(jīng)細(xì)胞遭受損失。

研究表明，前庭神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)細(xì)胞的數(shù)量在約55歲時(shí)開始下降。周圍神經(jīng)系統(tǒng)（本體感受的來源）的某些結(jié)構(gòu)的神經(jīng)密度在人們40多歲時(shí)開始下降。在平衡測(cè)試中40多歲的群體的表現(xiàn)也開始變差。而美國玩家的平均年齡接近這些下降開始的年齡。

盡管我們不能完全弄懂為什么人們隨著年齡的增長變得更容易失去平衡，但是我們已知的足以讓我們很好地理解老年用戶對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)作出的反應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)室和臨床研究表明，與年齡有關(guān)的神經(jīng)功能的喪失是從四肢遠(yuǎn)端到近端的——即從手足到中心（臀部和軀干）。這導(dǎo)致站立時(shí)的平衡問題，因?yàn)樽鳛樯窠?jīng)組件本體系統(tǒng)的腳和腳踝的功能是最先開始惡化的。利用計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)姿勢(shì)描記法技術(shù)所做的一項(xiàng)研究表明，老年人通常依靠增加視覺輸入來彌補(bǔ)本體感受的信息損失。只要擁有正常的視覺功能，平衡不是難事。通常只有當(dāng)老年人的本體感受和視覺都受損時(shí)才會(huì)出現(xiàn)平衡問題。

即使用戶視覺功能正常，虛擬現(xiàn)實(shí)中的視覺輸入也可能會(huì)對(duì)平衡造成影響——因?yàn)橐曈X提供的可能不是真實(shí)可靠的環(huán)境信息。當(dāng)老年用戶體驗(yàn)VR時(shí)，他面臨著失去可以彌補(bǔ)他本體感受下降的視覺輸入風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果是他更容易失去平衡。

由于與年齡相關(guān)的神經(jīng)功能受損，受前庭脊髓反射影響人體會(huì)下意識(shí)做出錯(cuò)誤的調(diào)整，所以老年人更易搖晃。由于本體感受下降，老年人傾向于依靠視覺修正左右搖擺。如果虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)當(dāng)時(shí)沒有準(zhǔn)確傳達(dá)橫向搖擺的信息，老年用戶可能傾向于左右搖晃。

老年用戶不僅是在體驗(yàn)VR時(shí)更有可能遇到平衡問題，正常的衰老過程使得他們的平衡系統(tǒng)一旦受損便不太可能恢復(fù)。年齡增大導(dǎo)致的神經(jīng)和肌肉萎縮會(huì)降低老年人的反應(yīng)速度，這使得當(dāng)老年人失去平衡時(shí)需要更長的時(shí)間來做出反應(yīng)。

好像老年用戶備受夾擊：在體驗(yàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的過程中他們更容易失去平衡，卻更難在失去平衡時(shí)快速調(diào)整。然而對(duì)于玩家而言，年齡大的用戶喜歡一開始玩游戲就選擇更高的難度系數(shù)。

尋找平衡

雖然觀看虛擬景觀替代真實(shí)景觀可能會(huì)對(duì)40歲后的人產(chǎn)生更大的影響，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)對(duì)人類平衡系統(tǒng)產(chǎn)生的影響卻是普遍的。那么什么措施可以供大家采取以減少摔倒的可能性呢？

最容易想到的解決方式是坐在座位上體驗(yàn)虛擬現(xiàn)實(shí)。幾乎在所有的環(huán)境下坐在椅子上摔倒的概率都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于站立時(shí)。這可能格外適合老年玩家，因?yàn)檫h(yuǎn)端到中心神經(jīng)功能的下降意味著本體感受從臀部感受到的信息，比起腳和腳踝神經(jīng)明顯受損的信息感受來說可能會(huì)相對(duì)正常。

雖然坐在椅子上是管用的,但是在虛擬現(xiàn)實(shí)中的沉浸感可能會(huì)明顯減少。HTC的Vive被設(shè)計(jì)成需要在15平方英尺的可自由移動(dòng)的空間才能體驗(yàn)的系統(tǒng)。美國科技媒體網(wǎng)站游戲編輯凱爾奧蘭多親身體驗(yàn)過所有主流VR系統(tǒng)，他對(duì)Vive的反應(yīng)同其他許多評(píng)論家一致：這款虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)比其他被設(shè)計(jì)成坐著玩的系統(tǒng)更加引人入勝。

即使您使用的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是專為坐著玩設(shè)計(jì)的，你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)保持坐著也是一件難事。當(dāng)你觀看用戶體驗(yàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的視頻時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)他們有時(shí)站立、有時(shí)走動(dòng)、甚至閃避以及揮動(dòng)他們的手臂，從觀察者的角度看起來這很愚蠢，但是對(duì)于玩家來說他正經(jīng)歷著完美的虛擬世界。游戲中存在于虛擬現(xiàn)實(shí)世界的感覺是如此強(qiáng)烈，讓玩家們很難靜止不動(dòng)。

那如何獲得安全感呢?一把旋轉(zhuǎn)椅解決這個(gè)問題，它可以幫助用戶維持置身在VR創(chuàng)造的360度的視覺世界中的感覺。有扶手的轉(zhuǎn)椅是一個(gè)好辦法,因?yàn)榉鍪挚梢苑乐褂脩糇鰞A斜或俯身動(dòng)作時(shí)從椅子上掉落。

但如果你需要站立,那么請(qǐng)站在像瓷磚或硬木地板等的堅(jiān)硬表面，而不是如粗毛地毯等的柔軟表面。如果不可避免走在地毯上，請(qǐng)盡量確保它是沒有填充材料的一層薄薄的地毯。軟表面會(huì)減少腳踝處本體感受器信息的準(zhǔn)確性，使它更加難以保持平衡。（走在柔軟的沙子上是一個(gè)極端的例子。）對(duì)于年邁的使用者來說，站在一個(gè)堅(jiān)硬的表面尤其重要。

有許多臨床研究顯示,所有年齡段的人通過多次采取標(biāo)準(zhǔn)平衡測(cè)試都可以改善自身的平衡系統(tǒng)。研究結(jié)果表明，實(shí)踐可能減少失去平衡的機(jī)會(huì)，這一發(fā)現(xiàn)可能也適用于虛擬現(xiàn)實(shí)。但目前尚還不明確虛擬環(huán)境中平衡能力的改善在不同的環(huán)境中是否仍然適用——也就是說，每個(gè)環(huán)境都需要各自的練習(xí)適應(yīng)時(shí)間。這種情況類似于，有經(jīng)驗(yàn)的玩家需要一些初始練習(xí)來熟悉一個(gè)新的控制器配置。

最簡單的解決方案可能是與真實(shí)世界的人一起玩——與朋友一起玩意味著一旦開始失去平衡，你的朋友可以隨時(shí)給你提供幫助。你可以跟你的伙伴關(guān)掉設(shè)備，輪流在虛擬世界中徜徉，并與家人和朋友分享這個(gè)令人驚奇的體驗(yàn)。

同樣，虛擬現(xiàn)實(shí)將挑戰(zhàn)每個(gè)使用它的人的平衡系統(tǒng)。對(duì)一些人來說，VR帶來的影響微乎其微，但對(duì)其他人來說，則無法忽視，而最可能情況是介于兩個(gè)極端之間。我們特別提到VR可能會(huì)對(duì)人的平衡系統(tǒng)造成壓力，并不是為了唬人，相反我們是在鼓勵(lì)人們做好準(zhǔn)備，以應(yīng)對(duì)使用中可能出現(xiàn)的問題。即使對(duì)于上了年紀(jì)的老年用戶來說VR顯得很復(fù)雜，但這個(gè)平臺(tái)的潛在應(yīng)用范圍是如此地廣泛，值得任何年齡層的人一試。