不同头戴式虚拟现实对人体平衡与姿势控制的影响

摘要

目的 观察不同类型虚拟现实（VR）环境平衡训练对人体平衡与姿势控制的影响。方法 2022年3月至4月，在大连理工大学招募在校男性大学生30例，分别接受动、静态背景的VR平衡训练。两次试验间隔1周。每次干预前后测量睁眼稳定平面站立、闭眼稳定平面站立、静态VR稳定平面站立、动态VR稳定平面站立、睁眼海绵垫上站立、闭眼海绵垫上站立、静态VR海绵垫上站立、动态VR海绵垫上站立8种条件下压力中心（COP）平均移动速度；计算人体感觉权重。结果 训练前，两种平面下，静态VR下COP平均移动速度均明显高于睁眼站立（|t|＞ 2.811, P ＜0.01），明显低于闭眼站立（t＞ 3.279, P ＜0.01）；动态VR下COP平均移动速度均显著高于闭眼站立（|t|＞ 4.830, P ＜0.001）。动态VR训练后，睁眼稳定平面下，COP平均移动速度增加（t=2.305, P ＜0.05）；闭眼两种平面下，COP平均移动速度明显下降（t＞ 3.405, P ＜0.01）；两种平面静态和动态VR下，COP平均移动速度均明显下降（|t|＞ 3.285, P ＜0.01）。静态VR训练后，睁眼稳定平面下，COP平均移动速度增加（t=2.224, P ＜0.05）；闭眼海绵垫平面下，COP平均移动速度下降（t=2.223, P ＜0.05）；静态VR海绵垫下，COP平均移动速度明显下降（t=3.466, P ＜0.01）；动态VR两种平面下，COP平均移动速度均下降（|t|＞ 2.380, P ＜0.05）。训练后，受试者视觉权重显著下降（t＞ 4.132, P ＜0.001）；动态训练后，正常本体感觉下视觉权重明显小于静态训练后（t=3.611, P ＜0.01）。结论 静态VR环境下，人体平衡稳定性较睁眼时下降，但优于闭眼时；动态VR环境下，人体平衡稳定性甚至比闭眼更低。VR平衡训练后，无干扰的平衡稳定性下降，但对抗干扰的平衡稳定性提高。可能因为人体降低了对视觉信息的依赖，加强了对前庭感觉的利用。这种效应以动态VR训练更明显。