Studie zu Virtual Reality: Ist Motion Sickness messbar?

5.12.2021 Josef Erl

Deutsche Forscher machen VR-Übelkeit erstmals messbar. Führt das Verständnis von Gehirnaktivitäten zum Ende von Motion Sickness?

In der Virtual Reality lässt sich einiges erleben: Wir können am Steuer eines Sternenkreuzers durch den Weltraum reisen, vermeintliche Grenzerfahrungen als virtueller Henker sammeln oder Hollywood-Blockbuster an einer riesigen virtuellen Leinwand erleben.

Meta, wie der Facebook-Konzern seit Kurzem heißt, will VR künftig auch auf sozialer Ebene etablieren. Das Metaverse soll Menschen verbinden und völlig neue Erfahrungen schaffen. VR-Erfahrungen können Großartiges leisten, sofern man nicht an Motion Sickness leidet. Forscher der Universität Jena machen das mulmige Gefühl nun erstmals messbar.

Motion Sickness: Ein unlösbares Problem?

Motion Sickness macht sich durch plötzlich oder schleichend auftretendes Unwohlsein bemerkbar. Auch Schwindelgefühle, Kopfschmerzen bis hin zu Übelkeit und Erbrechen können in Extremfällen auftreten. Alles Dinge, die eine VR-Erfahrung negativ belegen und Menschen von der weiteren Nutzung von VR-Brillen (Vergleich) abhalten könnten.

Die Branche versucht deshalb seit jeher mit verschiedenen Präventivmaßnahmen hardware- und softwareseitig gegen das Problem anzukommen – mit mäßigem Erfolg. Vor nicht ganz einem Jahr befragte die Universität Köln 4.500 Deutsche zu ihren VR-Nutzungsgewohnheiten. Knapp zwei Drittel der Teilnehmenden gaben an, regelmäßig mit VR-Übelkeit zu kämpfen.

Forschende der Universität Jena sind jetzt zu dem Schluss gekommen, dass bestimmte durch Elektroenzephalografie (EEG) erfassbare Hirnaktivitäten in einer Wechselbeziehung zu Symptomen der Motion Sickness stehen. Damit wäre das Phänomen messbar und könnte nach weiteren Forschungen für VR-Entwickler leichter zu verhindern sein.

Mit PSVR und EEG gegen Motion Sickness

Für die Studie riefen die Forscher bei insgesamt 14 Probanden absichtlich Bewegungsübelkeit hervor. Ausgestattet mit einer EEG-Haube und einer darüber gezogenen PlayStation VR (Infos) tauchten die Teilnehmer:innen im Sitzen in das Tutorial des VR-Spiels Starblood Arena VR. Dabei steuern Spielende ein Raumschiff in der Ego-Perspektive. Für diese Studie übernahmen allerdings die Forscher die Steuerung.

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In drei Phasen steigerten sie die Bewegungsabläufe über eine Dauer von 45 Minuten: beginnend mit einer einfachen waagerechten Bewegung, bei der das Raumschiff weite Kreise zog, bis hin zu unerwarteten vertikalen und horizontalen Richtungswechseln sowie abrupten Geschwindigkeitsstößen.

Schon nach der ersten Phase trat bei allen Probanden vereinzeltes Unwohlsein ein. Schwere Motion-Sickness-Symptome wie Übelkeit und Desorientierung traten gegen Ende der letzten Phase bei elf von vierzehn Teilnehmenden auf.

Veränderung der Gehirnaktivität deutet auf Stärke der Symptome hin

Die Forschenden fanden ein gemeinsames Muster in der Veränderung der Gehirnaktivität und der Wahrnehmung der Symptome durch die Teilnehmer:innen. Je stärker die Begleiterscheinungen waren, desto höher war der Leistungszuwachs von bestimmten Frequenzen.

Im Vergleich zu einem Basis-EEG in VR sei das Leistungsspektrum für Gehirn-Frequenzen unter 10 Hz in allen Gehirnregionen erhöht, heißt es in dem Forschungspapier. Der Anstieg der Frequenzleistung sei positiv mit dem Grad der VR-Übelkeit korreliert. Probanden mit der höchsten Wahrnehmung von Motion Sickness hätten demnach den stärksten Leistungszuwachs in den Theta-, Delta- und Alpha-Frequenzen.

Laut den Forschern werde ein tiefgreifendes Verständnis von Motion Sickness in Anbetracht der zunehmenden Bedeutung von VR immer wichtiger. Weitere Untersuchungen sollen nun klären, welche Veränderung der Gehirnaktivität auf die auftretenden sensorischen Konflikte zurückzuführen sind.

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