Различия в взрослом возрасте при модуляции периперсонального пространства после использования инструмента в виртуальной реальности

Тянуться за пределы досягаемости руки

Представьте, что вы надеваете шлем виртуальной реальности, берёте в руку цифровую палку и тянетесь схватить плавающие кольца, которые в противном случае были бы вне досягаемости. В этом исследовании задаётся на вид простым вопрос: изменяет ли использование инструментов в виртуальной реальности ощущение того, что предметы находятся близко или далеко от нашего тела — и действует ли это одинаково для молодых и пожилых взрослых? Ответ важен для разработки VR-тренировок и реабилитационных инструментов, которые ощущаются естественно и эффективны для людей разных возрастов.

Пространство прямо вокруг нас

Наш мозг ведёт непрерывно обновляемую карту пространства прямо рядом с телом, которое часто называют «периперсональным пространством». Это зона, где предметы достаточно близко, чтобы их трогать, хватать или защищаться от них. В повседневной жизни это пространство гибкое: например, когда мы используем длинную палку или компьютерную мышь, мозг может начать рассматривать пространство на конце инструмента как часть ближайшего окружения тела. Учёные показали это в лабораторных исследованиях с физическими инструментами, но было неясно, происходит ли то же самое в виртуальной реальности, где и инструменты, и даже собственное тело могут быть цифровыми.

Проверка виртуального тянущегося движения у молодых и пожилых

Чтобы проверить это, исследователи пригласили в VR-лабораторию две возрастные группы: молодых взрослых в возрасте 19–29 лет и пожилых взрослых в возрасте 65–84 лет. Сидя в шлеме виртуальной реальности, каждый участник видел аватар тела в натуральную величину от первого лица, совмещённый с его реальным телом. До любого использования инструмента участники выполняли «визуально-тактильную» задачу: небольшой зелёный шар в VR двигался к правой руке аватара с разного расстояния, в то же время кратковременная вибрация подавалась на тыльную сторону их собственной правой руки. Им нужно было как можно быстрее нажать кнопку, когда они ощущали вибрацию. Сравнивая реакции с приближающимся визуальным шаром и без него, команда измеряла, насколько сильно мозг объединяет видимые и осязательные сигналы на каждом расстоянии — косвенный показатель того, насколько «близким» это пространство ощущается для тела.

Практика с виртуальным инструментом

Далее следовал этап использования инструмента. Участники управляли виртуальной палкой с помощью ручного контроллера VR. Правая рука их аватара и палка двигались синхронно с реальной рукой благодаря программам анимации, которые восстанавливали положения суставов по данным контроллера. Им ставилась задача зацепить розовое виртуальное кольцо, находящееся в 1,5 метра перед ними, а затем поместить его в коробку у их ног; они повторили это движение «дале-ко—ближе» 150 раз. После этой практики они снова выполняли визуально-тактильную задачу и также оценивали, насколько сильно они ощущали тело аватара как своё, как до, так и после использования инструмента.

Различные сдвиги в мозге с возрастом

У молодых взрослых наблюдалась целенаправленная адаптация: после использования виртуальной палки их визуальные и тактильные сигналы сильнее интегрировались в области на и чуть за пределами расстояния использования инструмента (примерно 1,5–1,9 м), но не на более близких или более дальних точках. Эта картина указывает на то, что у них виртуальное использование инструмента специфически расширяло или изменяло представление «близкого» пространства в направлении, где использовалась палка. Пожилые взрослые, напротив, не демонстрировали такого дистанционно-специфичного сдвига. Вместо этого у них наблюдалось более общее усиление визуально-тактильной интеграции по почти всем расстояниям внутри сцены VR, за исключением самого дальнего. Обе возрастные группы сильнее ощущали владение своим аватаром после использования инструмента, но только у пожилых взрослых более значительное увеличение чувства принадлежности аватару было связано с большим общим усилением мультисенсорной интеграции.

Почему это важно для VR в повседневной жизни

Для неспециалиста вывод таков: наше представление о «том, что считается близким к моему телу», может изменяться даже при использовании цифровых инструментов в виртуальных мирах — но способ, которым происходит это изменение, меняется с возрастом. Молодые взрослые, похоже, точно настраивают «близкое» пространство именно в направлении, где используется виртуальный инструмент, как будто палка действительно расширяет их досягаемость. Пожилые взрослые, вместо этого, по-видимому, усиливают своё восприятие всего виртуального пространства вокруг аватара, особенно когда они реально ощущают аватар как своё тело. Это означает, что VR-тренировки или реабилитация могут работать лучше, если их адаптировать по-разному для молодых и пожилых пользователей — например, акцентировать точные взаимодействия с инструментом для молодых и усиливать ощущение принадлежности тела и общую погружённость для пожилых. В целом исследование показывает, что карта пространства вокруг нас остаётся гибкой даже в пожилом возрасте, и что виртуальная реальность может задействовать эту гибкость для создания более инклюзивного цифрового опыта.

Цитирование: O’Leary, D., Fan, Y., Krzywinski, J. et al. Adult age differences in the modulation of peripersonal space after tool use in virtual reality. Sci Rep 16, 7505 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41116-y

Ключевые слова: виртуальная реальность, периперсональное пространство, использование инструмента, старение, мультисенсорная интеграция