神經(jīng)科學家珍妮弗·米爾布拉特（Jenifer Miehlbradt）跪在一個棕色頭發(fā)的6歲男孩身旁，在他的眼睛和頭上安裝了一個面罩，又在他的背部固定了一個傳感器，然后按下一個按鈕，將他送入了一片虛擬的天空。

戴上虛擬現(xiàn)實裝備后，男孩已不再只是一個男孩，而是一只在3D碧空中翱翔的雄鷹，用他的軀干來操控。男孩面前有一條不斷延伸的道路，路上布滿了金幣，好比一條蛇，他的任務就是收集這些金幣。但情況似乎有些不妙——男孩無法校準飛行姿態(tài)，他頻頻偏離軌道，一再錯過途中的金幣。

此虛擬飛行游戲乃是位于洛桑的瑞士聯(lián)邦理工學院與意大利熱那亞理工學院合作、歷時數(shù)年對80名6-10歲兒童展開的一項研究的組成部分。它揭示了一些出乎我們意料的事情：在虛擬世界里，10歲以下的孩子難以像在現(xiàn)實生活中那樣保持動作的協(xié)調(diào)性。

這項2021年9月發(fā)表在《自然科學報告》上的研究表明，至少從短期來看，沉浸式虛擬現(xiàn)實將擾亂兒童感官整合的正常過程，此過程的作用在于將視覺、平衡、方向與觸覺信息整合成大腦中組織有序的信號，進而導引姿態(tài)和運動。

“當你進入虛擬世界時，感官經(jīng)驗的法則會發(fā)生變化，而這可能會影響到孩子的成長，”米爾布拉特說，“它可能完全是安全的，但也可能不是。無論如何，我們都需要更深入地了解孩子們以虛擬形象登場后將會遭遇些什么?！?/p>

虛擬世界對孩子們究竟有什么影響，這個問題的緊迫性最近忽然顯得特別突出。2021年底，前身為Facebook的Meta宣布將推出一個新的元宇宙，一個社交虛擬現(xiàn)實平臺，用戶可以完全融入其中，通過具身的虛擬形象居住在一個想象的3D數(shù)字世界。Meta的新虛擬世界可能會極大地增加孩子們與沉浸式虛擬現(xiàn)實的接觸頻率。

虛擬現(xiàn)實游戲在兒童中原本就很盛行。這種興趣在疫情期間更是迅猛增長，因為他們幾乎不可能與朋友面對面聚會了。最受歡迎的兒童沉浸式虛擬現(xiàn)實游戲平臺是Roblox，每天的活躍玩家超過了4800萬。2020年，Roblox曾向《The Verge》雜志透露，超過一半的16歲以下美國兒童及青少年都是該平臺的用戶。他們會在虛擬的滑板公園玩滑板，收養(yǎng)虛擬寵物，或者單純閑逛。

如果你讓一個拿著一杯水的5歲孩子身體前傾，那就會以地板上留下一個水坑告終——她不能在向前傾的同時調(diào)整自己的手臂來穩(wěn)穩(wěn)地握住杯子。對此米爾布拉特解釋說，這是因為大多數(shù)10歲以下的孩子還不具有良好的協(xié)調(diào)性或姿勢控制。

協(xié)調(diào)性與穩(wěn)定的姿勢對日常生活中的一些最基本的活動至關(guān)重要：起床、穿上內(nèi)衣、走進浴室、把早餐穩(wěn)當?shù)厮瓦M嘴里。但這些基本技能取決于一個漫長而復雜的發(fā)展過程，此過程始于出生前夕，并一直延續(xù)到成年早期。

此過程的一大重要環(huán)節(jié)，是多感官整合（multisensory integration）的成熟，它能將來自環(huán)境和身體的不同線索（視覺、聲音、觸覺、運動與平衡）統(tǒng)合為一體，以便對周遭環(huán)境以及個人與周遭環(huán)境的交互作出精確的估量，這種能力主要在童年時期發(fā)展。

直到7歲左右，孩子們在活動時都傾向于將他們的上半身當作一個整體，儼然頭部、軀干與手臂之間有著某種剛性的連接。7歲后，他們開始學會獨立地控制關(guān)節(jié)，但在完成一些較具挑戰(zhàn)性的任務時仍會依靠剛性姿態(tài)，例如在平衡木上行走。

然而，米爾布拉特飛行實驗里的情況卻與上述觀察截然不同。當孩子們試圖完成操縱老鷹飛行的艱難任務時，他們的頭部與軀干并不同步，而頭部運動的幅度則偏大。換言之，孩子們得到的指示是用身體來操縱，但他們卻更多依靠頭顱。根據(jù)米爾布拉特的推測，這種脫節(jié)的方式可能與虛擬世界中視覺刺激的新奇性有關(guān)——深度與視角方面的差異以及陌生的環(huán)境。

她提出，也許視覺刺激的影響壓倒了10歲以下兒童尚未成熟的大腦與身體，導致他們相較于諸如平衡與方向等輸入渠道而言更偏愛視覺輸入，這與聽一場號聲足以淹沒其它所有樂器聲音的交響樂有相似之處。

盡管沉浸式虛擬現(xiàn)實投入應用已有數(shù)十年，但它對神經(jīng)和感官運動的發(fā)育究竟會產(chǎn)生怎樣的持久影響，很大程度上仍是一個謎。科學家與監(jiān)管部門多年來一直警告稱，虛擬現(xiàn)實可能會對兒童的視力和平衡感不利，但截至目前來看，學界對此做的長時段研究基本為零，在這一點上并未達成最終的共識。

一些研究表明，13歲以下的虛擬現(xiàn)實用戶在體驗完沉浸式虛擬現(xiàn)實后，其平衡與視覺深度感知方面的表現(xiàn)會變差，另一些研究報告則指出，除開眼部不適及暈動相關(guān)的癥狀，虛擬現(xiàn)實幾乎不會造成傷害。還有說法稱，虛擬現(xiàn)實已被證明可以實質(zhì)性地改善腦癱兒童的平衡感。

虛擬現(xiàn)實對兒童行為的短期影響在一定程度上得到了更深入的認識。在過去的十年中，全球兒童虛擬現(xiàn)實研究的領軍人物賈吉·貝利（Jakki Bailey）已在數(shù)百名學齡前兒童（3至6歲）身上測試了虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。她的研究結(jié)果表明，即便接觸強度并不大，虛擬現(xiàn)實給孩子們留下的印象也要強于來自電視或其他媒體的類似體驗，并且孩子們比成年人更難區(qū)分虛擬世界和現(xiàn)實世界。用研究術(shù)語來說，這就叫“臨場感（presence）”，而這也解釋了為什么大多數(shù)即便已經(jīng)成年的人在沉浸式虛擬現(xiàn)實中也不太敢從跳板上跳下來，盡管他們明白現(xiàn)實中的腳下就是辦公室地毯。

康奈爾大學助理教授、虛擬具身化實驗室負責人安德麗亞·史蒂文森·旺（Andrea Stevenson Won）表示，關(guān)于虛擬現(xiàn)實對兒童神經(jīng)及行為的發(fā)展究竟有何長期影響，我們?nèi)匀恢跎?，原因部分地在于未成年人?shù)據(jù)的收集面臨著一些特殊的挑戰(zhàn)。

考慮到潛在的風險，倫理委員會不太可能批準要求兒童長期反復使用虛擬現(xiàn)實的研究。而父母的同意則構(gòu)成了又一重阻礙?，F(xiàn)存的關(guān)于兒童與虛擬現(xiàn)實的研究也主要出于臨床上的關(guān)切，它們傾向于關(guān)注那些具有反常特征、偏離了正常發(fā)育軌道的小孩。

貝利希望，這一領域能夠就虛擬現(xiàn)實應用的理想狀況提出“更大的框架與想法”，例如在何種年齡以及何種環(huán)境下虛擬現(xiàn)實能發(fā)揮出最好的效果。她表示，我們的第一輪發(fā)現(xiàn)可能就誕生于課堂，自2000年代初以來，教師們就一直在以各種方式探索虛擬現(xiàn)實，如分數(shù)可視化以及開展面向過去的“反向?qū)嵉乜疾欤╮everse field trips）”。

米爾布拉特希望以一個新的項目來跟進她的飛行實驗研究，此項目將考察在兒童的虛擬現(xiàn)實體驗中加入觸覺反饋（振動）后的效果，看其能否抵消大腦對視覺反饋的過度關(guān)注。如果前期的發(fā)現(xiàn)站得住腳，那么下一步就將檢驗長期而言虛擬現(xiàn)實是否會破壞感官整合或協(xié)調(diào)性的發(fā)展。

值得注意的一點是，頭戴式設備在年幼的孩子身上施加的負重可能會影響她前期的研究結(jié)果。但米爾布拉特及其同事皆認為，這種負重更有可能有助于孩子修正而非干擾其協(xié)調(diào)能力。使用新式的輕量級耳機將能在未來的研究中解決這一問題。

與此同時，虛擬現(xiàn)實在治療上的應用也呈現(xiàn)出增長態(tài)勢，類似的輕量級耳機設計將極大地拓展虛擬現(xiàn)實在兒科研究及治療方面的潛能。這種可能性涵蓋的病癥范圍相當廣泛，包括創(chuàng)傷性腦損傷、自閉癥、多動癥、腦癱、弱視、疼痛、驚恐障礙與焦慮癥。

2021年10月，Luminopia成為第一個獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準的兒童用虛擬現(xiàn)實療法，它獲批為4至7歲兒童弱視的處方療法。但Luminopia屬于虛擬現(xiàn)實的非沉浸式應用，兒童并未操縱虛擬化身在空間中活動，這意味著虛擬現(xiàn)實干擾其感官運動體驗的可能性不大。

“人們經(jīng)常會問，如果我使用虛擬現(xiàn)實，它是否會毀了我？”史蒂文森·旺說道。她堅信，在小而可控的劑量下，它有能力做到相反的事情——幫助某些身體與大腦更好地適應現(xiàn)實。不過，孩子們在實驗室或診所環(huán)境下對虛擬現(xiàn)實的反應方式，很可能迥然不同于他們在元宇宙的狂野西部（wild west）里的表現(xiàn)。

重擔就此交給了研究人員、父母與監(jiān)管機構(gòu)，也許還包括孩子自身，以確保他們在虛擬現(xiàn)實中的探險對其成長為健全的成年人能夠起到增進而非干擾的效果。

（作者Kelsey Ichikawa 系新生代學者，主要關(guān)注政治與科技倫理，2020 年畢業(yè)于哈佛大學，獲神經(jīng)生物學與哲學學士學位，現(xiàn)居加利福尼亞州）

（翻譯：林達）