バーチャルリアリティ（VR）は、現実世界の知覚を忠実に再現できる、没入感の高い体験を生み出します。EEG、GSR、ECG、顔面筋電図（EMG）などの生体センサーは、VR環境における恐怖、学習、運動反応の測定に役立ちます。研究によると、VRは現実世界と同等の生理的興奮を引き起こすと同時に、トレーニングや行動研究のための強力な制御環境を提供することが示されています。
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新しい技術が登場するたびに、必然的に多くの疑問が湧き上がりますが、その中でも最も大きな疑問は「実際に体験するとどうなのか？」という点です。人間の好奇心こそが、新しい体験への関心を駆り立てる原動力となります。私たちは今、バーチャルリアリティ（VR）の時代を迎えています。これは、次なる主要なメディア形式となる可能性を秘めた、まさにその黎明期にあるのです。そして、多くの人々にとって、依然として「実際に体験するとどうなのか？」という疑問が残されています。
今こそ、その体験を理解するのに絶好の機会です。バイオセンサー技術はかつてないほど身近なものとなり、その体験に関する知見を得るのに最適な手段となっています。
この体験――つまり、完全に仮想的な世界での体験――を捉えることは、私たちの主観的な体験がどこまで変容し得るのかという問いを提起する点で、特に重要です。もし私たちが仮想世界を現実世界と同じように体験できるのであれば、それは私たちの感覚的知覚の限界について何を示唆しているのでしょうか？そして、それはVRの未来にとってどのような意味を持つのでしょうか？
バーチャルリアリティを用いたテストの未来
VRをめぐっては多くのニュースや議論が飛び交っているが、その実証実験やこうした疑問への解明は、まだ始まったばかりである。
幸いなことに、バイオセンサーはこの課題に対応できる。体験を正確に言葉で表現するのは困難（時には不可能）な場合もあるが、バイオセンサーならそうした体験をデータに変換し、実際に何が起きているのかについて、より包括的な情報を提供することができる。これらの測定値は、注意力、感情、認知、行動に関する情報を伝える、さまざまな身体信号を網羅している。
以下に、その実例を3つご紹介します。1つは当社が独自に実施した調査、残りの2つはクライアントが実施した調査です（以前、VRにおける没入感に関するケーススタディをご紹介したこともご記憶の方もおられるかもしれません）。それぞれがVR体験について独自の知見を与えてくれ、私たちが「VRとは一体どのようなものなのか」という究極の問いへの答えに、一歩近づく助けとなっています。
恐怖の科学
ホラーゲームにVRを活用することで、まったく新しい、そして恐ろしい体験が可能になります。その世界は完全に没入感があり、すべてを包み込むため、従来のホラー映画のように目をそらしたり、指の間からこっそり覗いたりする余地はほとんどありません（もちろん、VRヘッドセットを外すのは別として）。
この点に着目したVRゲーム開発者たちは、熱心なプレイヤーたちにこれまでにないレベルの恐怖体験を提供しようと試みている。その代表例の一つが、HTC Vive向けにリリースされている『The Bellows』だ。
方法論 – 恐怖を検証するためのVR研究デザイン
我々は、EDA（皮膚電気活動、別名GSR）およびfEMGを用いて、ゲーム中に参加者が感じる恐怖の度合いを予測する方法を調査することにした。『The Bellows』は、この課題に非常に適している。本作にはいくつかの「ジャンプスケア」シーンが含まれており、これらを生体センサーの測定データと時間同期させることで、どのような生理的反応が引き起こされるかを確認することができるからだ。
感情的覚醒の指標としてEDAが用いられ、顔面の皺眉筋および肩・背部の僧帽筋からfEMGが記録された。皺眉筋は眉をひそめる動作によって活性化され、一般的に否定的感情と関連付けられる一方、僧帽筋はストレスや驚愕反応の際に活性化することが知られている。
センサーの装着とベースライン測定を終えた後、参加者はシートベルトを締め、実験に取り掛かりました。私たちは、以下の4つの「ジャンプスケア」シーンに対する反応を観察しました。
- 大きなノック音
- 不気味な男が現れる
- 小道を横切るネズミ
- 浮遊する家具
彼らはタスクを進めていく中で、前述の4つのジャンプスケアの瞬間を経験し、各生体センサーからの反応が記録された。
こうした生理的反応を理解することは、感情の状態を把握する上で極めて重要な手がかりとなります。これらの手法を仮想環境における感情的反応にどのように応用できるかについてさらに詳しく知りたい方は、VR環境下でのバイオセンサーを用いた不安や予測行動の測定に関する詳細な分析をご覧ください。
結果
その結果、皺眉筋の活動（すなわち眉間のしわの深さ）は、個々の恐怖を誘発する瞬間によってほとんど影響を受けなかった。一方、僧帽筋は恐怖の度合いをより明確に示しており、恐怖を誘発する刺激が提示されると強く活性化された。
特に、大きなノック音や浮遊する家具（確かに驚かされるようなもの）によって、僧帽筋が活性化された。また、ネズミが参加者の前を横切ったり、家具が浮遊したりした際、全参加者において皮膚電気活動（EDA）のピークが観測された。どうやら、不気味な家具こそが、何よりも恐ろしいようだ。
もう1つ興味深い発見は、僧帽筋の活動が比較的低下しているほどゲームプレイ時間が長くなる傾向が見られたことであり、これは恐怖（あるいはストレス）のレベルと探索行動との間に生理学的な関連性があることを示唆している。背中の緊張がほぐれている人は、たとえその世界が宙に浮いた椅子やテーブルで溢れていても、より積極的に世界を探索しようとする姿勢が見られるようだ。
したがって、これらの指標は、ユーザーが感じている恐怖の度合いに関する情報を提供することができ、これはゲームプレイのテストに役立つだけでなく、ゲーム進行を導くフィードバックとしてVR体験に組み込むことも可能である。
バーチャルリアリティでの学習
米国ボストンのノースイースタン大学とセルビアのニシュ大学の研究者らは、学習が行われる環境が学習や記憶にどのような影響を与えるかを調査した。
彼らは、この目的のために建設された実験室を使用した。その実験室には、ほぼ通常の学習環境（物理的環境：PE）と、「安定性とバランスの学習環境（STABLE）」が備えられていた。後者は、複数の大型の曲面スクリーンで構成される仮想環境であり、動作を計測するためのフォースプレートとモーションキャプチャカメラが設置されていた。
方法論 ― VRと学習
被験者には、試験を無事に完了させるために、あらかじめ定められたさまざまな方法で、できるだけ素早く姿勢を変えるよう求められた。被験者は複数の試験を行い、それぞれで異なる動作が求められた。また、各環境下において、Shimmerセンサーを用いて皮膚電気活動（EDA）を測定し、iMotionsを用いてこれを記録した。
少なくとも1日経過した後、参加者は再度テストを受けました。テストは、以前と同じ環境で行われる場合もあれば、別の場所で行われる場合もありました。その後、研究者たちは、記憶の保持度（記憶がどれだけ維持されているか）と転移（新しい環境において記憶がどれだけ活用できるか）を検証しました。
結果
研究者たちは、教育現場におけるVRの活用方法に影響を与えうる、特に興味深い結果をいくつか発見した。まず、仮想環境で課題を学習した参加者は、記憶の定着度が高く、再テストの際にも姿勢の位置をしっかりと覚えていた。また、VR環境下では、参加者のモチベーションもより高かったことが判明した。
しかし、記憶の転移に関しては、通常の現実環境で最初に課題を完了した参加者が、別の環境（この場合は仮想環境）における姿勢の動きをよりよく記憶できていた。両グループ間の課題への没入度には差は見られなかった。
両群間のEDA活動に有意な差は認められず、これは2つの条件における生理的覚醒のレベルに違いがなかったことを示している。これは、本研究およびVRに関する根本的な問い――「VR体験とはどのようなものか？」――に対する答えの一端となる。つまり、それはまさに現実の世界そのものなのだ。
これはVRと教育にとってどのような意味を持つのでしょうか？この結果を解釈する一つの方法は、転移可能な知識を身につけさせるためには、実世界での学習が最も効果的であるということです。したがって、学習意欲を高め、記憶の定着を促進するために、この学習体験をVRに移行させることは有意義であるかもしれません。
未来の教室が完全にバーチャルなものになるわけではないかもしれないが、学習におけるVRの有効性を示す研究が続けば、VRは教室の一部となる可能性は大いにある。
バーチャルリアリティを活用したトレーニング
デンマークのオーフス大学の研究者らは最近、EDA（皮膚電気活動）とECG（心電図）を用いて、VR環境における運動技能トレーニングの複雑なメカニズムについて調査を行いました。課題は「バズワイヤーゲーム」と呼ばれるもので、参加者は金属製の輪を持ち、それを用いてワイヤーの周囲をなぞります。輪がワイヤーに触れると信号が発生し、その場合は課題を最初からやり直す必要があります。 これは繊細な動作を要する課題であり、複雑な運動能力を測定するのに理想的なテストである。
参加者はEDA（皮膚電気活動）測定装置と心電図（ECG）測定装置の両方に接続され、実環境またはVR環境のいずれかでこの課題を遂行した。これはパイロット研究に過ぎないが、予備的な結果によると、試験全体を通じて心拍数は低下した一方で、EDAは上昇した。これは、自律神経系の活動が異なる生理学的反応を引き起こしたことを示唆しており、その要因として、心拍数の反応が速い性質であるのに対し、EDAの反応は遅いためである可能性がある。
この概念実証研究により、この手法が妥当かつ実行可能であることが示され、今後、データの微妙なニュアンスをさらに掘り下げながら、大規模な研究を継続することが可能となった。最も重要な点は、運動技能の訓練というデリケートな課題であっても、VRが人間の行動の複雑さを探求するための利用しやすい媒体であることが実証されたことである。
ぜひご覧ください：VR：トレーニングとパフォーマンス [第1部]
結論
VRはまだ発展途上の技術であり、探求し、試してみるべき多様な形式や体験が存在します。しかし、新たな研究が発表されるたびに、仮想体験が私たちの日常の体験とどのように異なるのかが明らかになってきています。
これら3つの研究事例から、VRがどのようなものかについて決定的な答えを出すことはできませんが、少なくともバイオセンサーが今後の道筋を示すデータを提供できることは分かっています。iMotionsはあらゆるVRヘッドセット（スマートフォンを通じたものも含む）と連携できるため、さらなる発見を後押しするプラットフォームを提供することが可能です。
今回の2つのVRに関する研究が、皆様の研究の参考になれば幸いです。バイオセンサーやiMotionsが、VRを活用した皆様の研究をどのように前進させられるかについて、さらに詳しく知りたい方は、ぜひご連絡ください！