Exploratory study: Relationship between Simulation Sickness and EEG measurments, and the potential sex discrepancy present in VR

Abstract

Negative bivirkninger etter eksponering for virtuell virkelighet, også kjent som simuleringssyke (SS), har blitt avdekket i tidligere studier. Det kan utgjøre et problem for å oppnå det fulle potensialet til VR-teknologien. Man må kunne kvantifisere effekten SS har for å fullt forstå og måle den negative effekten. Artikler pleier å bruke det subjektive målet «Simulation Sickness Questionnaire» (SSQ) fra Lane og Kennedy (1993) for å kvantifisere SS. Men å bruke et psykofysiologisk mål som elektroencefalogram (EEG) gir objektive og potensielt mer nøyaktige resultater. Tidligere studier har avslørt at brukeropplevelsen med SS ikke er enhetlig, SS rapporteres oftere av kvinner enn menn. Formålet med denne utforskende studien er å undersøke potensialet EEG har for å kunne være en alternativ måleenhet av SS og om hjerneaktivitet kan brukes til å vise eller forklare den potensielle kjønnsforskjellen i VR.

For å undersøke den forklarende effekten av EEG for SS ble det utført en Pearson-korrelasjon. T-tester ble utført for å kunne undersøke gruppeforskjellen mellom menn og kvinner for SS og hjerneaktivitet. En signifikant moderat til sterk korrelasjon ble funnet mellom total SS skåre og hjerneaktivitet for de fleste regioner over alle frekvenser, bortsett fra oksipital høyre lapp i alfa-frekvensen. Ingen signifikant forskjell ble funnet mellom kjønnene for SSQ skåre eller hjerneaktivitet. Resultatene indikerer at EEG-mål er et godt objektivt alternativ for å måle SS i stede for SSQ som påvirkes av deltakernes vurdering.

Negative side effects after exposure to Virtual reality, also known as Simulation Sickness (SS), has been revealed in previous studies. It could pose a problem for reaching the full potential of the VR technology. One must be able to quatify the effect SS has to fully understand and measure the negative effect. Articles tend to use the subjective measure Simulation Sickness Questionnaire (SSQ) from Lane and Kennedy (1993) to quantify SS. However, using a psychophysiological measure like electroencephalogram (EEG) provides an objective and potentially more accurate results. Previous studies have also revealed that user experience with SS is not uniformly, SS is more frequently reported by women than men. The exploratory studies aim is to examine the potential for EEG to be an alternative measurment of SS and if brain activity can be used to show or explain the potential sex discrepany present in VR.

To examine the explanatory effect of EEG for SS a pearson correlation was performed. T-tests were performed to investigate the group differenece between men and women for SS and brain activity. A significant moderate to strong correlation was found between total SS score and brain activity for most regions at all frequencies, except for the occipital-right lobe in the alpha frequency. No significant difference was found between the sexes for SSQ scores or brain acivity. The results indicate that EEG measures is a good objective alternative to measure SS instead of the SSQ which is influenced by the participants judgement