人们通过“看到”而不是“感觉到”来预测重力

上升可能实际上下降了

研究人员使用虚拟现实技术来表明人们通过视觉提示而不是“感觉”来“规划”他们的运动并预测引力。

重力是支配我们一生的看不见的力量。这是使上坡行走变得如此困难的原因，也是使我们身体的某些部位最终指向下坡的原因。它无处不在，每走一步，我们都会与之抗争。但是，人们在穿越世界时究竟如何解释这种无形的影响呢？

今天（2020年1月24日）在《神经科学前沿》上发表的一项新研究使用虚拟现实来确定人们如何通过使用周围景观中的视觉提示“看到”重力来计划他们的运动，而不是通过体重和体重的变化来“感觉”。平衡。博士在以色列Sheba医学中心Meir Plotnik博士实验室工作的学生Desiderio Cano Porras及其同事发现，我们预测重力影响的能力取决于视觉提示，以便我们能够安全有效地上下坡行走。

为了确定视觉和重力对我们运动的影响，研究人员招募了一组16名健康的年轻人进行虚拟现实（VR）实验。研究人员设计了一个可模拟水平，上坡和下坡步行的VR环境。参与者沉浸在一个大型虚拟现实系统中，在该系统中，他们沿着向上倾斜，向下倾斜或保持平坦的真实跑步机行走。在整个实验过程中，VR视觉环境与参与者在跑步机上体验到的物理提示相匹配或不匹配。

使用此设置，研究人员能够在预期上坡或下坡时打乱我们所有人都遇到的视觉和物理提示。因此，当参与者看到VR视觉场景中的下坡环境时，尽管跑步机实际上保持平坦或向上倾斜，他们仍将自己的身体定位为开始“制动”以下坡。他们还发现了相反的情况–人们准备在跑步机上保持平坦或指向下坡的情况下，在VR环境中上坡时要进行更多的“锻炼”。

研究人员表明，纯粹的视觉提示导致人们调整其运动以补偿基于重力的预测变化（即预期下坡重力增强时制动以及预期上层重力阻力时的努力）。然而，尽管参与者最初依赖于他们的视力，但他们使用一种称为“感觉重重机制”的东西迅速适应了现实的跑步机条件，该机制将基于身体的提示优先于基于视觉的提示。通过这种方式，参与者能够克服感觉上的不匹配并继续行走。

“我们的发现强调了多感官互动：人脑通常从“触摸”感官获得有关力的信息； Plotnik博士说，但是，它通过首先“看到”重力而产生了响应重力的行为， Plotnik博士说。

Plotnik博士还指出，该研究是新兴VR技术的令人兴奋的应用，因为“许多新的数字技术，尤其是虚拟现实，可以实现高水平的人机交互和沉浸式体验。我们利用这种沉浸感来探索并开始弄清人类感觉系统实现的复杂的视觉-运动整合。”

这项研究朝着更广泛的目标迈出了一步，即了解人们用来决定如何以及何时移动身体的复杂途径，但仍有许多工作要做。

Plotnik博士指出：“这项研究只是涉及过渡到上坡或下坡步行的特定任务的'快照'。将来，我们将探索涉及的神经元机制以及对诊断和治疗的潜在临床意义。”

参考：“看到重力：步态适应视觉和身体倾斜的虚拟现实研究”，Desiderio Cano Porras，Gabriel Zeilig，Glen M. Doniger，Yotam Bahat，Rivka Inzelberg和Meir Plotnik，2020年1月24日，神经科学前沿。
10.3389 / fnins.2019.01308