在空间认知中探索神经效率:在STEM和非STEM领域的虚拟现实中对3D视觉刺激进行比较研究
Raimundo da Silva Soares1, Amanda Yumi Ambriola Oku2, Cândida S F Barreto3
1Center of Mathematics Computing and Cognition, Universidade Federal do ABC, São Bernardo do Campo, Brazil; School of Biomedical Engineering, Science and Health Systems, Drexel University, Philadelphia, PA, USA.
Behavioural brain research
|October 13, 2024
概括
STEM个体在大脑中表现出更大的神经效率.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 认知科学 认知科学
- 教育技术的教育技术
背景情况:
- 空间认知对于日常生活和学术STEM成功至关重要.
- 视觉空间培训提高了科学,技术,工程和数学 (STEM) 领域的表现.
- 评估空间认知需要客观的措施和考虑3D显示技术.
研究的目的:
- 为了比较STEM和非STEM个体在虚拟现实 (VR) 中的心理旋转任务 (MRT) 中的神经效率.
- 在VR环境中,在3D和2.5D (伪3D) 条件下评估MRT性能.
- 引入综合评估,将VR和功能近红外光谱学 (fNIRS) 结合起来,用于空间认知评估.
主要方法:
- 用了一款具有成本效益的虚拟现实 (VR) 头显进行沉浸式任务演示.
- 使用功能近红外光谱 (fNIRS) 来测量神经活动,特别是前额叶皮层 (PFC).
- 在3D和2.5D虚拟环境中对STEM和非STEM参与者进行心理旋转任务 (MRT).
主要成果:
- 在基于VR的MRT期间,STEM个体在背侧PFC中表现出较高的神经效率,与非STEM个体相比.
- 在VR中的3D和2.5D刺激呈现之间没有观察到显著的性能差异.
- 沉浸式VR可能会最大限度地降低3D和2.5D空间刺激之间的性能区别.
结论:
- 虚拟现实和fNIRS提供了一种评估视觉空间技能和识别学生学习特征的实用方法.
- 2.5D刺激为基于VR的空间学习应用提供了具有成本效益的替代方案.
- 这项研究提供了关于人与人之间的互动的见解,在VR中进行视觉空间测试,帮助开发空间技能培训.
