学习虚拟空间不需要身体运动

虚拟现实在我们的日常生活中正变得越来越普遍，从在线出售房屋到高科技耳机，使游戏玩家沉浸在超真实的数字世界中。尽管其娱乐价值已经确立，但虚拟现实在实际应用中也具有广阔的潜力，而这种现实才刚刚开始被探索。

亚利桑那大学心理学系人类空间认知实验室主任Arne Ekstrom使用虚拟现实技术研究空间导航和记忆。该实验室的兴趣之一是该技术具有社会效益的潜力，例如培训急救人员，医疗专业人员和必须在危险环境中航行的人员。为了使这些类型的应用程序最有效，我们需要更好地了解人们在虚拟环境中的学习方式。

在发表在《神经元》杂志上的一项新研究中，埃克斯特伦和合著者德里克·霍夫曼(Derek Huffman)是加利福尼亚大学戴维斯分校神经科学中心的博士后研究员，他通过研究是否能够身体移动来增进这种理解。通过虚拟空间改善了我们的学习方式。

这项研究的资深作者，心理学副教授埃克斯特罗姆说：“虚拟现实的主要担忧或弊端之一是它无法捕捉到我们在现实世界中导航时所获得的真实体验。”“这就是我们在本研究中试图解决的问题：什么信息足以形成对实际知道事物所在有用的空间表示?”

研究人员让研究参与者戴着虚拟现实耳机探索三个虚拟城市。参与者使用以下三种方式之一在每个城市中导航：

参与者在全向或360度跑步机上行走时戴着耳机，这使用户可以在任何方向上自由行走。在这种情况下，参与者可以通过走路和转头来在虚拟环境中导航。

参与者仅使用手持操纵杆即可在虚拟环境中导航;他们无法通过摇头或行走来导航。

参与者通过左右移动身体并前后移动操纵杆进行导航。他们无法走动。

参与者平均花费2到3个小时，探索虚拟城市并找到他们被指示找到的某些商店。一旦他们有机会很好地学习环境，他们就会被问一系列的问题来测试他们的空间记忆。例如，可能会要求他们想象自己正站在咖啡店对着书店。然后，他们将被要求指出杂货店的方向。

参与者回答的准确性不会因他们所处的条件而异。

然后，参与者在回答类似问题的同时进行了MRI扫描。这使得研究人员能够在参与者检索空间记忆时看到大脑中发生的事情。

研究人员发现，在所有三种情况下，参与者都激活了相同的大脑区域。此外，在这三种情况下，大脑不同区域之间的相互作用模式相似。

Ekstrom说：“我们发现，不同条件下的神经密码相同。”“这暗示着-就大脑而言，以及我们也能够通过行为来衡量-仅仅在虚拟环境中看到事物就可以获得足够的信息。一旦了解了环境，就可以从移动身体中获得信息足够好，并没有增加太多。”

这些发现解决了关于人体运动是否有助于学习物理空间的长期科学辩论。

霍夫曼说：“有一种想法认为，学习方式可能会产生巨大的变化，并且如果您没有基于身体的线索，那么您将缺少对形成太空记忆至关重要的重要部分。” ，该研究的第一作者。“我们的研究表明，一旦您对环境有了良好的记忆，对学习的方式就无关紧要了。”