VR：VR技術加記憶術可大幅改善記憶？
picture from Internet
解析作者｜唧唧堂醫學研究小組Runsong；審校編輯｜Ernest
本文是針對論文《虛擬記憶宮殿：沉浸式輔助回憶（Virtual memory palaces: immersion aids recall）》的一篇論文解析，該論文於2018年發表於《虛擬現實（Virtual Reality）》上。該研究作者包括美國馬里蘭大學的Krokos, E., Plaisant, C., 和 Varshney, A。
早在兩千多年前，古羅馬政治家、演說家西塞羅（Cicero）用記憶宮殿技術讓自己的演講、詩歌生動形象。在16世紀上半葉的義大利，朱利奧·卡米羅（Giulio Camillo）的記憶宮殿流傳甚廣，據說它可以讓人們記住人類自古以來所有的知識。而如今，科學家使用電腦，甚至VR，來建造記憶宮殿。
VR作為一種近年來逐步走入公眾視野的技術，是否可以用於增強學習和記憶能力？與傳統的學習和記憶方式相比，VR有哪些優勢？
記憶宮殿為何有效？
從認知心理學的角度看，記憶是對信息的編碼、監控、存儲和提取。許多記憶術或者從信息編碼入手，或者著重於信息提取，其中記憶宮殿是一種信息編碼術（空間助記符編碼，spatial mnemonic coding）：將需要記住的物體、單詞或其他信息與實際或想像的建築物、街道、城鎮的物理位置聯繫起來，從而記住它們。
VR是否及如何發揮作用？
關於VR是否能改善記憶力的研究是矛盾的。一些研究發現VR記憶訓練並不如在真實環境中進行記憶訓練那麼有效，而且VR記憶訓練與基於計算機平台的記憶訓練並無顯著區別，例如，Mania和Chalmers（2001）發現參與者在真實世界中比在虛擬世界中有更好的情景記憶；Cockburn（2004）發現在2D環境和3D環境中，參與者在空間記憶任務上的表現沒有顯著差異。
另一些研究發現VR記憶訓練能很好地提高記憶力，例如，Johnson等人（2010）發現相比於傳統台式顯示器，在頭部追蹤式的立體顯示器中參與者的情景記憶能力顯著得到提高。
這些不一致的研究結果表明，VR是否能提高記憶效果是受多種因素影響的，包括記憶的種類（空間記憶、情景記憶、詞語記憶等），虛擬情景中的信息呈現方式，沉浸水平（immersion level），解析度，視野（fields of view，FOV），體感交互方式（embodied interaction，如轉椅、操縱桿、行走、頭部追蹤器），參與者在虛擬情景中是被動還是主動，等等。
記憶宮殿與VR的結合
Krokos等人（2018）的研究目的是，弄清記憶宮殿與沉浸式的、頭部跟蹤式的立體頭盔顯示器（HMD）結合是否有助於提高回憶成績（與傳統的、非沉浸式的、以滑鼠為交互方式的、平面的台式機顯示器相比）。
研究者使用的VR設備是Oculus DK2 HMD，VR設備與台式機的解析度均是1080×1200，視野是100度。 30名男性和10名女性參與了該研究，他們大多是不熟悉VR設備的大學生。首先，研究者給參與者看42張名人面孔圖片（包括米老鼠、蝙蝠俠、亞伯拉罕·林肯等），以確保參與者熟悉這些名人。
然後，參與者被分為兩組。其中一組先使用VR設備，虛擬場景分為豪華宮殿和中世紀城鎮兩種，每種場景中有21張面孔位於不同的空間位置，參與者在適應VR設備後有5分鐘的時間識記這21張面孔及其空間位置，然後顯示器黑屏，參與者休息兩分鐘後，顯示器重新打開，但是原本呈現面孔的位置現在呈現的是數字，參與者報告數字標記的位置原本呈現的是誰，並且在5分鐘內完成該回憶任務。休息一段時間後，參與者使用傳統設備，進行相同的測試。另一組參與者先使用傳統設備，再使用VR設備。
研究者收集了參與者的回憶正確率、錯誤數、遺漏數以及參與者對自己的回答是否正確的確信度、回憶時間等數據。
結果發現，在使用HMD時，回憶正確率為90.48%；在使用台式機時，正確率為78.57%。配對t檢驗發現兩者差異顯著，VR技術能更好地增進記憶效果。而且在使用HMD時，參與者的回憶錯誤數、遺漏數也明顯更少。
研究者用1-10分評估參與者在回憶時的確信程度，10分表示參與者非常確信自己的回憶是正確的。絕大多數參與者都對自己的回憶非常確信，在使用HMD時參與者稍微更加確信。而且與使用台式機時相比，在使用HMD時回憶正確率與確信度的相關性更高。
在HMD和台式機兩種情況下參與者的回憶時間沒有顯著區別。研究者沒有告訴參與者要儘快完成回憶任務，所以回憶時間主要反映的是參與者的行事風格，與回憶正確率無關。
有趣的是，先使用台式機再使用HMD的參與者，在回憶任務中的表現得到提升；先使用HMD再使用台式機的參與者，在回憶任務中的表現卻下降了。這就排除了學習效應的作用，表明HMD確實比台式機更能提高記憶效果。
調查問卷顯示，40名參與者中有38名表示更喜歡沉浸式的VR環境。VR技術帶來的臨場感、沉浸感可以幫助參與者更好地集中注意力，從而更好地編碼信息並記住信息。
沉浸感、臨場感是VR技術的優勢，而且虛擬情景的可控性、可重複性非常適合用於科研，其生態效度也較高。未來的研究要注重完善VR技術，用VR技術給人們帶來更好的學習和記憶體驗。
參考文獻：
Krokos, E., Plaisant, C., & Varshney, A. (2018). Virtual memory palaces: immersion aids recall. Virtual Reality, 1-15.
閱讀論文全文，參與論文討論，請長按以下二維碼訪問唧唧堂論文庫。
唧唧堂研究人簡介：Runsong
點擊「原文閱讀」，查看 Runsong 在唧唧堂所有論文推薦。
TAG:唧唧堂 |