Достоверность, надёжность и точность нового теста "штанга и диск" в виртуальной реальности для оценки зрительной зависимости

Почему наше ощущение «вертикали» важно

Стоять прямо, не задумываясь об этом, — одно из тихих чудес мозга. Чтобы сохранять равновесие, мы постоянно комбинируем зрительную информацию, сигналы внутреннего уха и данные от мышц и суставов. Когда эта система дает сбой, повседневные сцены — например, ряды в супермаркете или оживлённые улицы — могут вызывать головокружение или неустойчивость. В этом исследовании рассматривают новый подход — с использованием виртуальной реальности (VR) — для измерения того, насколько мы опираемся на зрение, чтобы ощущать вертикаль, и проверяют, достаточно ли этот высокотехнологичный метод точен и воспроизводим, чтобы помочь людям с нарушениями равновесия, в том числе при гипермобильности суставов.

Простой тест для сложного чувства

Исследователи часто изучают равновесие с помощью классического метода — теста «штанга и диск». Испытуемый смотрит на прямую линию («штангу») на фоне поля точек. Иногда точки неподвижны, иногда они кружатся, обманывая зрение и создавая ощущение наклона. Задача проста: повернуть штангу так, чтобы она казалась идеально вертикальной. Чем сильнее ответ человека смещается под влиянием движущегося фона, тем более он зрительно зависим — то есть больше полагается на зрение, а не на внутреннее ухо или проприоцепцию для ощущения вертикали. Высокая зрительная зависимость связывается с головокружением, падениями и состояниями, нарушающими равновесие.

Перенос лаборатории в шлем

Традиционно тест «штанга и диск» проводят на настольном компьютере в контролируемой лабораторной комнате. Это затрудняет использование у постели пациента, в клиниках с ограниченным пространством или дома. Команда, стоящая за исследованием, создала VR-версию того же теста, работающую на лёгком автономном шлеме. Внутри шлема участники снова видят штангу, окружённую точками, которые либо неподвижны, либо вращаются. Они регулируют штангу с помощью ручного контроллера, пока она не покажется вертикальной. У VR есть несколько преимуществ: он может имитировать ту же дистанцию просмотра, что и компьютерная версия, проще использовать при разных положениях головы и в перспективе может поддерживать дистанционные оценки в рамках цифровой медицины.

Сравнение VR с классикой

Исследователи набрали 30 взрослых, у половины из которых была симптомная гипермобильность суставов — состояние, часто связанное с проблемами равновесия и частыми падениями. Все прошли как традиционный компьютерный тест, так и новую VR-версию в трёх положениях головы: лицом вперёд, повернув голову на 45 градусов влево и на 45 градусов вправо. Команда поставила три вопроса. Во-первых, дают ли оба метода сопоставимые показатели зрительной зависимости? Во-вторых, если здоровый человек повторит тот же тест через неделю, будет ли результат примерно таким же (тест–ретестная надёжность)? В-третьих, насколько небольшое изменение в счёте можно считать реальным, а не просто шумом измерения?

Что на самом деле говорят числа

В целом результаты VR и компьютерной версии были слабо — от слабой до умеренной — связаны между собой. Иными словами, человек, который выглядел более зрительно зависимым в компьютерном тесте, не всегда показывал такую же степень в VR, за исключением положения головы, повернутой влево, где совпадение оказалось немного лучше. Когда здоровые участники повторяли тесты через неделю, показатели VR заметно варьировались между сессиями. Даже компьютерный тест — широко используемый референс — показывал лишь низкую до умеренной воспроизводимость. Тем не менее оба метода оказались точны в другом смысле: случайная ошибка в градусах была небольшой. Для компьютерной версии изменение чуть более 1 градуса, вероятно, отражает реальное сдвиг; для VR — примерно 2 градуса. Участники, включая людей с гипермобильностью, в целом хорошо переносили VR и сообщали о низком уровне укачивания.

Что это означает для пациентов и клиницистов

Исследование показывает, что основанный на VR тест «штанга и диск» осуществим и в целом отражает тот же базовый смысл вертикали, что и традиционная компьютерная версия, но пока не может служить подменой «из коробки». Обе методики испытывают трудности с высокой согласованностью показателей у людей с относительно нормальной системой равновесия, а VR-инструмент в настоящее время несколько более шумный. В то же время фактический размер ошибок невелик — меньше, чем различия, обычно наблюдаемые между здоровыми людьми и теми, у кого серьёзные нарушения равновесия. Пока клиницистам и исследователям следует осторожно относиться к небольшим изменениям в показателях и оценивать, являются ли сдвиги достаточно большими, чтобы иметь значение. При дальнейшем совершенствовании, особенно в группах с выраженными нарушениями равновесия, VR-тестирование может стать практичным способом перенести сложную оценку равновесия из лаборатории ближе к повседневной помощи.

Цитирование: Wang, Y., Alexander, C.M. & Strutton, P.H. Validity, reliability and precision of a novel virtual reality rod and disk test to assess visual dependence. Sci Rep 16, 14627 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45536-8

Ключевые слова: зрительная зависимость, виртуальная реальность, расстройства равновесия, субъективная вертикаль, гипермобильность суставов