为什么玩第一人称3D游戏会头晕恶心?如何缓解?

玩 3D 游戏感到「头晕目眩」,和左右使劲摇头后感到头晕、晕车等,基本原因是相同的,就是眼睛感受的画面运动和身体感受到的运动不协调。

测试

玩3D游戏时大脑是如何运作的?

眼睛能够感受到屏幕中的运动。 “眼睛感受运动”是一个由视网膜捕获图像变化,经由初级视觉皮层分析运动方向,最后在中颞区进行高级整合与计算的复杂过程。

那么身体是怎么感受到运动的呢? 身体感受运动是靠前庭系统的感知来实现的,前庭系统在身体里充当了「加速计」和「陀螺仪」的功能,分别检测加速度和旋转的角速度。前庭系统就在耳朵的内耳里,见下图:

在前庭系统中,感知加速度的是耳石器官。耳石器官有两个,分别称为椭圆囊与球状囊,分别用来检测水平面方向的加速度(一般就是运动方向),和垂直加速度(重力方向)。

检测角速度(旋转)的主要是靠三个互相垂直的半规管。三个互相垂直的半规管可以检测围绕三个垂直轴方向旋转的角速度。半规管里主要是液体。当身体旋转时,半规管管壁会随身体一同旋转,但由于惯性液体不会立刻旋转,这样就会挤压中间含丰富纤毛的薄膜,上面的神经系统即将信号发到大脑里。此外,半规管还可以使头部在旋转时,眼睛始终稳定地朝向一个方向。

玩 3D 游戏时,眼睛会告诉大脑你在运动,但前庭系统的半规管却告诉大脑没有检测到任何旋转。这样就产生了冲突。我们的大脑在处理这种冲突时,使得我们觉得眩晕,想吐。在乘车乘船时,若颠簸地很厉害,眼睛传达的信号与前庭系统传达的信号不能协调时,也会产生冲突导致晕车、晕船。

大脑是如何处理这种冲突的?

那么问题来了,大脑对这种冲突的处理为什么会使得我们觉得头晕,而不是其他症状呢?简单直接的回答是:大脑把这种感官冲突误判为“中毒”的迹象,于是启动“排毒”程序让你头晕、恶心,目的是让你停止动作、吐出可能吃下的神经毒素。 在漫长的进化过程中,我们的大脑形成了一套高效的生存本能。在自然界中,什么情况会导致如此严重的感官冲突和幻觉呢?

最常见的原因之一:误食神经毒素或毒蘑菇。

某些毒素会破坏神经系统,导致你产生眩晕感(前庭系统异常)或视觉幻觉(视觉系统异常)。比如,吃了毒蘑菇的人可能会觉得天旋地转,看到东西在飘。为了生存,大脑必须采取手段排出毒素。而有效的排毒手段是:1.恶心和呕吐:​​ 这是最直接的方式,试图将胃里有毒的内容物排出体外。2.​头晕、出冷汗、嗜睡:​​ 让你感到虚弱,迫使你停止活动、躺下休息,从而减缓新陈代谢和毒素吸收,集中能量用于恢复。

当我们在玩3D游戏时,眼睛的感受(运动)与前庭系统的感受(静止)发生冲突,而大脑无法区分这种冲突是来自3D游戏还是毒蘑菇,大脑的进化本能将这种冲突误判为“中毒”,并启动一套保护性的应激反应(头晕、恶心)来迫使你休息和“排毒”。

我们如何缓解玩3D游戏眩晕?

理解了这一点,我们也就找到了缓解3D眩晕的方法的核心思路:​想尽办法减少感官冲突,或者“欺骗”大脑,让它接受当前情境是安全的。​​ 比如提高游戏帧率、缩小窗口、增加静态参考点(游戏内的枪械模型)、以及最有效的——循序渐进地玩,让大脑慢慢适应这种“无毒”的感官冲突​(这被称为“获得你的VR腿”或“游戏腿”)。

其他情况:人在重复荡单杠时为什么也会觉得眩晕?

假设一个人在重复荡单杠,这时眼睛的感受和前庭系统的感受应该是一致才对,为什么也会觉得头晕?在这种情况下,眩晕的主要原因从前庭系统的“信息冲突”转向了其自身的 ​​“信号失真”​​ 和 ​​“信号失真”​。

  1. 半规管内的淋巴液“失控”
    负责感知旋转的前庭器官——半规管,其工作原理依赖于管内淋巴液的流动。淋巴液疯狂流动,毛细胞被持续、混乱地刺激,向大脑发送一连串无法解读的、相互矛盾的“开始旋转-停止-加速-反向”的信号。大脑的运动处理中心收到这一团乱麻的信息,根本无法精确判断头部的空间位置和运动状态。​这种源自感觉器官本身的物理性信号失真,是导致眩晕的直接原因。​

  2. 视觉系统同样超负荷
    虽然眼睛报告的运动方向与前庭系统“一致”,在高速摆动下,周围的景物变得极度模糊,成为快速飞驰的光影线条。视觉系统无法对焦,无法提取有效的空间信息。这种强烈的、无法解析的“视觉流”本身就会给大脑带来巨大的处理压力,加剧了整体的感官混乱。

总结:我们可以这样对比,

场景 核心机制 大脑的困惑
玩3D游戏 感官冲突 ​“眼睛说在动,身体说没动?这矛盾无法解释,我是不是中毒了?”
重复荡单杠/旋转 系统过载与信号失真 “眼睛和前庭都说在动,但动得太疯狂、太混乱了!信号完全乱套了,我无法处理!”