Denne siden ble automatisk oversatt og nøyaktigheten av oversettelsen er ikke garantert. Vennligst referer til engelsk versjon for en kildetekst.

Effekter av tilbakemelding og aldring på siktbevegelser i virtuell virkelighet

23. februar 2026 oppdatert av: Jean-Jacques Temprado, PhD, Aix Marseille Université

Utføring av Fitts' oppgaver i virtuell virkelighet med og uten forsterket tilbakemelding: en sammenligning mellom unge og eldre voksne

Denne studien har to hovedmål: For det første, å bedre forstå hvordan en motorisk oppgave som ofte brukes av forskere, kjent som Fitts' oppgave, utføres i virtuell virkelighet. Den består i å nå et mål, som kan være stort eller lite, ved å strekke ut høyre arm. Denne oppgaven ligner på bevegelser som vanligvis utføres i hverdagen. Den brukes også i økende grad i virtuell virkelighet videospill designet for å trene eldre eller pasienter med funksjonshemminger. For det andre har forskerne som mål å beskrive hvordan alder påvirker prestasjonen i denne oppgaven ved å sammenligne unge voksne og eldre voksne. Dette kan bidra til å bedre tilpasse protokollene som brukes i virtuell virkelighet til brukernes egenskaper. Det er spesielt interessant hvordan bevegelsene endrer seg når oppgaven blir vanskeligere, om disse endringene er forskjellige mellom unge voksne og eldre voksne, og om informasjonen og tilbakemeldingen gitt gjennom virtuell virkelighet kan forbedre kvaliteten på den motoriske prestasjonen. Hva som forventes av deltakerne: Deltakerne vil sitte komfortabelt, bære et lett virtuell virkelighet headset og holde en kontroller i høyre hånd som vil bli brukt til å nå et mål ved å holde kontrolleren innenfor målet i omtrent ett sekund. Målene vil variere i størrelse, så noen forsøk vil virke enklere og andre vanskeligere. Oppgaven er ganske enkelt å bevege seg så raskt som mulig samtidig som man er nøyaktig (treffer målet). Denne instruksjonen er viktig, og eksperimentlederen vil gjenta den regelmessig under eksperimentet. Oppgaven vil bli utført under forskjellige forhold: noen ganger vil deltakerne se den faktiske konfigurasjonen av det eksperimentelle utstyret i den fysiske verden gjennom headsettet, og andre ganger vil de se den samme konfigurasjonen presentert i virtuell virkelighet. I noen virtuelle virkelighetsforhold vil deltakerne også motta ytterligere visuell informasjon som indikerer om målet har blitt truffet riktig. Korte pauser er planlagt med jevne mellomrom. Ytterligere pauser kan etterspørres når som helst når det er nødvendig. Det viktigste poenget er å unngå enhver tretthet eller ubehag. Hvis deltakerne opplever noe av dette, blir de bedt om og oppfordret til å informere eksperimentlederen. Før eksperimentet starter, vil deltakerne gjennomgå en kort treningsøkt for å bli kjent med oppgaven og utstyret.

Studieoversikt

Detaljert beskrivelse

Deltakere vil utføre en 3D Fitts-oppgave med sin dominerende høyre hånd, og nå fra en fast startknapp til et mål plassert langs kroppens sagittale midtlinje. Målet vil bli plassert 32 cm fremover (anterior-posterior) og 24 cm oppover (vertikalt) fra startposisjonen, noe som gir en resulterende bevegelsesavstand på 40 cm ifølge Pythagoras' teorem (a²+b²=c²). Denne avstanden vil maksimalt tilsvare omtrent 80 % av maksimal fremre rekkevidde. Deltakere vil sitte komfortabelt mot en ryggstøtte foran et bord, med stol- og bordhøyde samt apparatposisjon justert individuelt slik at startknappen er justert til en ergonomisk optimal skrivebordshøyde, sammenlignbar med den som brukes til skriving. Bevegelser vil bli utført ved hjelp av en håndholdt kontroller sporet av det innebygde systemet i hodemontert skjerm (HMD). HMD-en vil bli båret i alle forhold: i den virkelige verden laboratorietilstanden (R) vil deltakerne se det fysiske apparatet gjennom gjennomgangsmodus mens de er i VR, de vil se en visuelt identisk virtuell replikering. Deltakere vil bare bruke sin dominerende høyre hånd. Før hver siktebevegelse vil høyre hånd hvile på bordet mens den peker mot startknappen. I R-tilstanden vil startknappen være representert av en åpen ramme montert på bordet foran deltakeren. Rammen konturerer en delvis sfærisk kontur som indikerer full størrelse på en sfære og er orientert delvis mot deltakeren og delvis oppover, noe som tillater fremover- og oppoverbevegelser mot målet uten å berøre en fast overflate. Målet vil være en rund sfære montert på en tynn vertikal stang, som deltakerne må peke mot uten å berøre overflaten. Både startknapp- og målstrukturer vil være fremstilt av lettvekts 3D-printet plast (2-3 mm tykkelse) med avrundede kanter. Måldiametere tilsvarer 4 forskjellige verdier (14,1, 7,1, 3,5 eller 1,8 cm), og startknappen vil være nøytral gul med en middels diameter (3 cm). I VR-tilstanden er oppsettet visuelt og romlig replikert. Startknappen er representert som en full grå sfære som tilsvarer størrelsen angitt av rammen i den virkelige verden, mens mål-sfæren og den vertikale stangen gjengis identisk. I motsetning til R-tilstanden, er hele sfæren synlig i VR, ettersom det ikke er noen fysisk hindring som forhindrer deltakerne i å passere gjennom den. Oppgavevanskelighet vil bli manipulert via målbredde (14,1, 7,1, 3,5 eller 1,8 cm), noe som gir vanskelighetsindekser (IDs) på 2,5, 3,5, 4,5 og 5,5 bits. Hvert forsøk vil begynne med at kontrollertippen hviler på start-sfæren, og deltakerne vil bevege seg så raskt og nøyaktig som mulig mot målet. Et forsøk vil bli ansett som vellykket hvis kontrolleren forblir inne i mål-sfæren kontinuerlig i 0,5 sekunder. Det vil være fire forskjellige tilbakemeldingsforhold som er beskrevet i detalj i delen 'Armer og intervensjoner'. Deltakere vil bli rekruttert fra to aldersgrupper: Enten unge voksne i alderen 18-28 år eller friske eldre voksne i alderen 65-75 år. Før de starter eksperimentet (dvs. dataregistrering), vil deltakerne gjennomføre en innlæringsfase i alle fire tilbakemeldingsforhold presentert i tilfeldig rekkefølge. I hvert forhold vil de utføre to blokker med 10 forsøk hver ved ID-er 3 og 5 (avstand på 40 cm og målstørrelser på henholdsvis 10,0 cm og 2,5 cm), med rekkefølgen av ID-er balansert. Denne innlæringen vil omfatte totalt 80 innlæringsforsøk og tjene til å gjøre deltakerne kjent med apparatet og kontrolleren, VR-immersjon og tilbakemeldingsforhold. Etter hvert forhold vil deltakerne gi en kort bevegelsessykdomsvurdering ved hjelp av Simulator Sickness Questionnaire og ha en kort pause (ca. 60s, lengre om nødvendig). Hovedeksperimentet vil bestå av 160 forsøk per deltaker (4 tilbakemeldingsforhold × 4 ID-er × 10 forsøk). Forsøk vil bli organisert i blokker på 40, hver bestående av fire påfølgende kjøringer med 10 forsøk ved en enkelt ID (f.eks. 10 forsøk ved ID 3, deretter ID 4, osv.). Rekkefølgen av ID-er innen hver blokk vil være tilfeldig, og forholdsrekkefølgen vil være balansert på tvers av deltakere ved hjelp av et latinsk kvadratdesign. Bevegelsessporingssystemet til Meta Quest 3 vil bli brukt til å fange 3D-posisjonsdata for den håndholdte kontrolleren gjennom hvert forsøk (nominell samplingsfrekvens = 120 Hz). Bevegelsesstart vil bli ansett å inntreffe når kontrollerhastigheten overstiger en terskel på 3 cm/s, og bevegelsesslutt vil bli definert som øyeblikket hastigheten faller under 3 cm/s (etter målinnpass for vellykkede forsøk). Disse tersklene, brukt i tidligere eksperimenter, sikrer at bare bevisste bevegelsesperioder fanges. Bevegelsestid er definert som tiden som har gått mellom bevegelsesstart og -slutt.

Studietype

Intervensjonell

Registrering (Antatt)

30

Fase

  • Ikke aktuelt

Kontakter og plasseringer

Denne delen inneholder kontaktinformasjon for de som utfører studien, og informasjon om hvor denne studien blir utført.

Studiekontakt

Studer Kontakt Backup

Studiesteder

Deltakelseskriterier

Forskere ser etter personer som passer til en bestemt beskrivelse, kalt kvalifikasjonskriterier. Noen eksempler på disse kriteriene er en persons generelle helsetilstand eller tidligere behandlinger.

Kvalifikasjonskriterier

Alder som er kvalifisert for studier

  • Voksen
  • Eldre voksen

Tar imot friske frivillige

Ja

Beskrivelse

Inklusjonskriterier:

  • Alder 18-28 (ung voksen [YA]-gruppe) eller 65-75 (friske eldre voksne [HOA]-gruppe)
  • Høyrehendt
  • Normal eller korrigert-til-normal syn (briller eller kontaktlinser tillatt)
  • Klart og behagelig syn gjennom hodemontert skjerm under en kort tilpasning (svært store briller kan være uforenlige)
  • Ingen selvrapportert historikk med nevrologiske eller psykiatriske lidelser, bekreftet av deltakerrapport og kryssjekket mot en standardisert liste over relevante medikamenter
  • I stand til å gi informert samtykke og følge eksperimentelle instruksjoner på fransk eller engelsk

Tilleggskriterier for HOA

  • Normal kognitiv funksjon (Montreal kognitiv vurdering [MoCA] poeng ≥ 26)
  • Ingen selvrapportert akutte eller kroniske smerter i dominerende arm, skulder eller albue som ville hindre utførelse av repeterende armbevegelser i rommet.
  • Selvrapportert full funksjonell bevegelsesutstrekning i dominerende arm (i stand til å strekke armen fullt ut uten ubehag eller begrensning)

Eksklusjonskriterier:

  • Personer som for tiden spiller videospill mer enn 5 timer/uke.
  • Ukorrigerte visuelle, auditive eller motoriske nedsatte funksjoner som ville forstyrre oppgavens utførelse.
  • Deltakerhøyde utenfor området 1,50-1,80 m.
  • Selvrapportert diagnose med en nevrodegenerativ sykdom (f.eks. Parkinsons sykdom, Alzheimers sykdom)
  • Selvrapportert bruk av medikamenter kjent for å påvirke kognitiv eller motorisk funksjon betydelig (en liste over relevante medikamenter vil bli presentert under screening).
  • Nakkesmerter som kan hindre bruk av VR-hodetelefon under hele den eksperimentelle økta.
  • Selvrapportert historikk med alvorlig transportsyke eller vestibular problemer som kunne forverres av VR-eksponering
  • Høy mottakelighet for cybersyke, vurdert via Visually Induced Motion Sickness Susceptibility Questionnaire som ble utviklet spesielt for pre-eksponerings screening; grenseverdi: ≥ 12.
  • Personer hvor hodetelefonen ikke kan tilpasses ordentlig, f.eks. på grunn av en interpupillær avstand utenfor justeringsområdet til hodemontert skjerm (dvs. <53 mm eller >75 mm).

Studieplan

Denne delen gir detaljer om studieplanen, inkludert hvordan studien er utformet og hva studien måler.

Hvordan er studiet utformet?

Designdetaljer

  • Primært formål: Grunnvitenskap
  • Tildeling: Ikke-randomisert
  • Intervensjonsmodell: Crossover-oppdrag
  • Masking: Ingen (Open Label)

Våpen og intervensjoner

Deltakergruppe / Arm
Intervensjon / Behandling
Eksperimentell: Høyrehendte unge voksne (18 til 28 år)
Friske, høyrehendte unge voksne i alderen 18 til 28 år som mottar instruksjoner om å fullføre Fitts' oppgave under fire ulike tilbakemeldingsforhold i tilfeldig rekkefølge: R-intrinsisk, VR-intrinsisk, VR-forbedret global og VR-forbedret spesifikk.
Forsterket visuell feilmelding vil indikere type feil. Vanligvis blir målet blått når det er truffet. Etter å ha vært inne i 1 sekund, blir forsøket bekreftet og målet blir grønt. For enhver feil blir målet rødt: enten direkte fra grått hvis målet aldri ble truffet, eller etter å ha blitt kortvarig blått når det ble truffet og forlatt. Feil utløser også skriftlige meldinger: overskytelser viser 'for langt', underskytelser 'for kort', og andre avvik viser retningsfeil (for høyre/for venstre/for høyt/for lavt).
Forsterket visuell feilrespons vil indikere forsøksresultatet, med målkulen som endrer farge (grønn for riktig treff; rød for bom).
Deltakerne vil se den fysiske apparaturen. Innebygde visuelle og proprioceptive tilbakemeldinger vil være tilgjengelige, men ingen forsterket visuell tilbakemelding.
Den immersive virtuelle oppsettet vil bli presentert uten forbedret visuell tilbakemelding; deltakerne vil stole på iboende tilbakemelding.
Eksperimentell: Høyrehendte, friske eldre voksne (65 til 75 år)
Friske eldre voksne (65 til 75 år) som mottar instruksjoner om å fullføre Fitts' oppgave i fire forskjellige tilbakemeldingsbetingelser i tilfeldig rekkefølge: R-intrinsisk, VR-intrinsisk, VR-forsterket global, og VR-forsterket spesifikk.
Forsterket visuell feilmelding vil indikere type feil. Vanligvis blir målet blått når det er truffet. Etter å ha vært inne i 1 sekund, blir forsøket bekreftet og målet blir grønt. For enhver feil blir målet rødt: enten direkte fra grått hvis målet aldri ble truffet, eller etter å ha blitt kortvarig blått når det ble truffet og forlatt. Feil utløser også skriftlige meldinger: overskytelser viser 'for langt', underskytelser 'for kort', og andre avvik viser retningsfeil (for høyre/for venstre/for høyt/for lavt).
Forsterket visuell feilrespons vil indikere forsøksresultatet, med målkulen som endrer farge (grønn for riktig treff; rød for bom).
Deltakerne vil se den fysiske apparaturen. Innebygde visuelle og proprioceptive tilbakemeldinger vil være tilgjengelige, men ingen forsterket visuell tilbakemelding.
Den immersive virtuelle oppsettet vil bli presentert uten forbedret visuell tilbakemelding; deltakerne vil stole på iboende tilbakemelding.

Hva måler studien?

Primære resultatmål

Resultatmål
Tiltaksbeskrivelse
Tidsramme
Stigningstallet for effektivitetsfunksjonen (Fitts' lov) på tvers av aldersgrupper og tilbakemeldingsbetingelser
Tidsramme: Dag 1 av 1
Ifølge Fitts' lov øker bevegelsestiden lineært med oppgavens vanskelighetsgrad (index of difficulty; ID). Denne sammenhengen er fanget opp av effektivitetsfunksjonen, som plotter bevegelsestid mot ID. Stigningen til effektivitetsfunksjonen reflekterer en persons informasjonsprosesserings-effektivitet (IPE): brattere stigning indikerer lavere IPE, mens flattere stigning indikerer høyere IPE. Tidligere studier utført i virkelige forhold viser at eldre voksne har brattere stigning, noe som tyder på redusert IPE. I VR tyder ytelsesmønstre som lengre bevegelsestider og flere underbevegelser på at effektivitetsfunksjonens stigning kan være ytterligere forskjellig. Derfor vil dette resultatet systematisk sammenligne effektivitetsfunksjonens stigning på tvers av aldersgrupper og tilbakemeldingsforhold i VR og virkelige omgivelser.
Dag 1 av 1

Sekundære resultatmål

Resultatmål
Tiltaksbeskrivelse
Tidsramme
Effekter av tilbakemeldingsbetingelser og alder på bevegelsestider [ms]
Tidsramme: Dag 1 av 1
Det vil bli undersøkt hvordan tilbakemeldingsbetingelse, oppgavevanskelighet og aldersgruppe påvirker bevegelsestid (i ms) i virtuell virkelighet, og interaksjoner mellom disse faktorene vil også bli analysert.
Dag 1 av 1
Effekter av tilbakemeldingsbetingelser og alder på akselerasjonstider [ms]
Tidsramme: Dag 1 av 1
Det vil bli undersøkt hvordan tilbakemeldingsbetingelse, oppgavevanskelighet og aldersgruppe påvirker akselerasjonstid (i ms) i virtuell virkelighet, og samspill mellom disse faktorene vil også bli analysert.
Dag 1 av 1
Effekter av tilbakemeldingsbetingelser og alder på retarderingstider [ms]
Tidsramme: Dag 1 av 1
Det vil bli undersøkt hvordan tilbakemeldingsbetingelse, oppgavevanskelighet og aldersgruppe påvirker retardasjonstid (i ms) i virtual reality, og interaksjoner mellom disse faktorene vil også bli analysert.
Dag 1 av 1
Effekter av tilbakemeldingsbetingelse og aldersgruppe på feilprosent [%]
Tidsramme: Dag 1 av 1
Det vil bli undersøkt hvordan tilbakemeldingsbetingelse, oppgavevanskelighet og aldersgruppe påvirker feilprosent (i %) i virtual reality, og samspill mellom disse faktorene vil også bli analysert.
Dag 1 av 1

Samarbeidspartnere og etterforskere

Det er her du vil finne personer og organisasjoner som er involvert i denne studien.

Etterforskere

  • Hovedetterforsker: Jean-Jacques Temprado, Full professor, PhD, Aix Marseille Université

Publikasjoner og nyttige lenker

Den som er ansvarlig for å legge inn informasjon om studien leverer frivillig disse publikasjonene. Disse kan handle om alt relatert til studiet.

Generelle publikasjoner

Studierekorddatoer

Disse datoene sporer fremdriften for innsending av studieposter og sammendragsresultater til ClinicalTrials.gov. Studieposter og rapporterte resultater gjennomgås av National Library of Medicine (NLM) for å sikre at de oppfyller spesifikke kvalitetskontrollstandarder før de legges ut på det offentlige nettstedet.

Studer hoveddatoer

Studiestart (Antatt)

1. mars 2026

Primær fullføring (Antatt)

31. mai 2026

Studiet fullført (Antatt)

1. juni 2026

Datoer for studieregistrering

Først innsendt

3. februar 2026

Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene

23. februar 2026

Først lagt ut (Faktiske)

27. februar 2026

Oppdateringer av studieposter

Sist oppdatering lagt ut (Faktiske)

27. februar 2026

Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene

23. februar 2026

Sist bekreftet

1. mars 2025

Mer informasjon

Begreper knyttet til denne studien

Andre studie-ID-numre

  • IRB00012476-2025-25-11-451

Plan for individuelle deltakerdata (IPD)

Planlegger du å dele individuelle deltakerdata (IPD)?

NEI

IPD-planbeskrivelse

IPD-data som samles inn gjennom denne studien vil kun bli brukt til studieføremål og vil ikke bli brukt med andre forskningsgrupper og/eller i sammenheng med andre forskningsprosjekter.

Legemiddel- og utstyrsinformasjon, studiedokumenter

Studerer et amerikansk FDA-regulert medikamentprodukt

Nei

Studerer et amerikansk FDA-regulert enhetsprodukt

Nei

Denne informasjonen ble hentet direkte fra nettstedet clinicaltrials.gov uten noen endringer. Hvis du har noen forespørsler om å endre, fjerne eller oppdatere studiedetaljene dine, vennligst kontakt register@clinicaltrials.gov. Så snart en endring er implementert på clinicaltrials.gov, vil denne også bli oppdatert automatisk på nettstedet vårt. .

Abonnere