フィードバックと加齢がバーチャルリアリティにおける指向運動に及ぼす影響

参加者は利き手である右手を使用して、3Dフィッツ課題を行います。固定されたスタートボタンから、身体の矢状面正中線に沿って配置されたターゲットへ到達します。 ターゲットはスタート位置から前方（前後方向）に32 cm、上方（垂直方向）に24 cmの位置に設置され、ピタゴラスの定理（a²+b²=c²）により、合成移動距離は40 cmとなります。 この距離は、最大前方到達距離の約80%に相当します。 参加者はテーブルの前に背もたれ付きの椅子に快適に座り、椅子とテーブルの高さ、および装置の位置は個人に合わせて調整され、スタートボタンが書き物に使用するのに匹敵する、人間工学に基づいた最適なデスク高さに合わせられます。 動作は、ヘッドマウントディスプレイ（HMD）の内蔵システムによって追跡されるハンドヘルドコントローラーを使用して行われます。 HMDはすべての条件で着用されます：現実世界の実験室（R）条件では、参加者はVR内でパススルーモードを通じて物理的な装置を視認し、VR条件では視覚的に同一の仮想複製を見ます。 参加者は利き手である右手のみを使用します。 各目標動作の前に、右手はスタートボタンを指しながらテーブルの上に置かれます。 R条件では、スタートボタンは参加者の前にテーブルに取り付けられたオープンフレームで表現されます。 フレームは球体の全サイズを示す部分的な球形の輪郭を描き、参加者に向かって部分的に、また上方に向かって部分的に方向付けられており、固体表面に接触することなくターゲットへ向かう前方および上方の動きを可能にします。 ターゲットは細い垂直ロッドに取り付けられた丸い球体であり、参加者はその表面に触れずに指さす必要があります。 スタートボタンとターゲットの構造は、軽量の3Dプリントプラスチック（厚さ2-3 mm）で製造され、角は丸められています。 ターゲットの直径は4つの異なる値（14.1、7.1、3.5、または1.8 cm）に対応し、スタートボタンは中性の黄色で中程度の直径（3 cm）です。 VR条件では、セットアップは視覚的および空間的に複製されます。 スタートボタンは、現実世界のフレームで示されるサイズに対応する完全な灰色の球体として表現され、ターゲットの球体と垂直ロッドは同一にレンダリングされます。 R条件とは異なり、完全な球体はVRで視認可能であり、参加者がそれを通過するのを妨げる物理的障害物はありません。 課題の難易度は、ターゲットの幅（14.1、7.1、3.5、または1.8 cm）を介して操作され、困難度指数（ID）は2.5、3.5、4.5、および5.5ビットとなります。 各試行は、コントローラーの先端がスタート球体の上に置かれた状態で開始され、参加者はできるだけ速く正確にターゲットに向かって動きます。 試行は、コントローラーがターゲット球体内に連続して0.5秒間留まった場合に成功と見なされます。 4つの異なるフィードバック条件があり、詳細は「介入群と介入」のセクションで説明されています。 参加者は2つの年齢層から募集されます：18-28歳の若年成人、または65-75歳の健康な高齢成人です。 実験（すなわちデータ記録）を開始する前に、参加者はランダムな順序で提示される4つのフィードバック条件すべてで慣らし段階を完了します。 各条件では、ID 3と5（それぞれ40 cmの距離と10.0 cmおよび2.5 cmのターゲットサイズ）で、10試行ずつの2ブロックを行い、IDの順序はカウンターバランスされます。 この慣らしは合計80試行を含み、参加者に装置とコントローラー、VR没入感、およびフィードバック条件に慣れさせることを目的とします。 各条件の後、参加者はシミュレーター酔い質問票を使用して短い動揺病評価を行い、短い休憩（約60秒、必要に応じて長く）を取ります。 本実験は参加者ごとに160試行（4フィードバック条件 × 4 ID × 10試行）で構成されます。 試行は40試行のブロックに編成され、各ブロックは単一のIDでの10試行の4回連続した実行（例：ID 3で10試行、次にID 4など）を含みます。 各ブロック内のIDの順序はランダム化され、条件の順序はラテン方格デザインを使用して参加者間でカウンターバランスされます。 Meta Quest 3のモーション追跡システムを使用して、各試行全体を通じてハンドヘルドコントローラーの3D位置データをキャプチャします（公称サンプリング周波数 = 120 Hz）。 動作開始は、コントローラーの速度が3 cm/sの閾値を超えた時点と見なされ、動作終了は速度が3 cm/sを下回った時点（成功した試行ではターゲット進入後）と定義されます。 これらの閾値は、過去の実験で使用されており、意図的な動作期間のみがキャプチャされることを保証します。 動作時間は、動作開始から終了までの経過時間として定義されます。