Tiro con l'arco virtuale e reale: studio Dal 2024

Ventidue studenti universitari senza esperienza di tiro con l'arco, otto donne e quattordici uomini fra i 20 e i 24 anni, hanno tirato dieci frecce con un arco a 18 metri e dieci frecce in realtà virtuale, con un visore e un videogioco, mentre si registravano battito cardiaco, variabilità del battito e frequenza respiratoria. Ognuno ha fatto entrambe le prove, in ordine bilanciato, dopo una registrazione a riposo.

Le due situazioni non si somigliano come gli autori si aspettavano. Il battito medio era 109,1 al minuto tirando con l'arco e 97,0 col visore, cioè un aumento del 32,5% sul riposo contro il 17,5%. L'RMSSD, l'indice di variabilità più legato al tono vagale, era 38,2 millesimi di secondo con l'arco e 30,9 col visore: rispetto al riposo saliva del 10,3% tirando davvero e scendeva del 19,8% in realtà virtuale. Il rapporto fra bassa e alta frequenza era più alto nella prova virtuale. Non differivano invece la frequenza respiratoria, la deviazione standard degli intervalli fra battiti e le potenze in bassa e alta frequenza prese da sole.

Sulle domande: nessuna differenza nell'ansia dichiarata, 4,76 in entrambe le prove su una scala di dieci centimetri, né nella fiducia. La prova con l'arco è stata giudicata più difficile (5,43 contro 4,00) e più faticosa (4,86 contro 2,90). Il punteggio, invece, era più alto in realtà virtuale: 86,9 su dieci frecce contro 78,8 con l'arco.

Disegno a misure ripetute sulle stesse persone: tre periodi di quattro minuti ciascuno, riposo, tiro reale e tiro virtuale, con l'ordine delle due prove di tiro bilanciato fra i partecipanti e quindici minuti di pausa per cambiare attrezzatura. In ciascuna prova dieci frecce a 18 metri su una visuale da 80 centimetri di diametro, con sei frecce di prova prima per aggiustare il mirino o prendere confidenza col visore; il ritmo era libero, intorno ai 20 o 25 secondi per freccia secondo una prova preliminare su cinque principianti, e i partecipanti dovevano usare la stessa tecnica nelle due situazioni. Chi finiva le dieci frecce reali in meno di quattro minuti ne tirava altre, ma contavano solo le prime dieci.

Il battito è stato registrato con un ECG a tre elettrodi in derivazione II, a 1024 Hz, e la respirazione con una fascia all'altezza dell'ombelico. Gli intervalli fra battiti sono stati controllati a vista per gli artefatti e i battiti anomali, poi analizzati nel dominio del tempo (NNmean, SDNN, RMSSD) e in frequenza con una trasformata di Fourier; le potenze sono state trasformate in logaritmo prima dei confronti. Ansia e fiducia erano dichiarate prima di ogni prova, difficoltà e fatica percepita subito dopo, su scale visive da dieci centimetri. I confronti sono test t per dati appaiati, prima sui valori assoluti e poi sulle variazioni percentuali rispetto al riposo. Il programma virtuale era un videogioco commerciale su visore HTC Vive Pro, e nell'ambiente virtuale compariva anche un arciere simulato, che i partecipanti dovevano ignorare. Tutte le prove si sono svolte fra mezzogiorno e le tre del pomeriggio.

Sono ventidue principianti, non arcieri, e gli autori lo mettono per primo fra i limiti. Avevano seguito un corso di quattordici settimane, e la prova reale era il loro esame finale, con un minimo di punti da raggiungere per avere i crediti: la prova in realtà virtuale non era valutata. Questa differenza, che gli autori non discutono, basta a spiegare una buona parte della difficoltà e della fatica dichiarate in più, e forse anche il battito più alto, perché un esame non è un tiro.

I due punteggi non sono sulla stessa scala. Non è scritto come il videogioco assegni i punti, né se l'ambiente virtuale riproducesse la stessa visuale e la stessa distanza, quindi il confronto fra 86,9 e 78,8 non misura la precisione nelle due situazioni. L'arco richiede di reggere il libbraggio, il visore no: la richiesta fisica è diversa qualunque istruzione si dia sulla tecnica.

Le registrazioni durano quattro minuti e dieci frecce, cioè una variabilità del battito calcolata su finestre brevi, con il movimento del tiro dentro la registrazione. Diversi confronti sono vicini alla soglia, l'RMSSD a p 0,04 con un effetto medio, e non è previsto nessun aggiustamento per il numero di confronti. L'aumento dell'RMSSD durante il tiro reale, insieme a un battito più alto, va contro quello che gli autori stessi si aspettavano, e la spiegazione che propongono, un effetto di rimbalzo durante le pause fra le frecce, è un'ipotesi avanzata dopo aver visto i dati. Nella didascalia della figura 5 la fatica percepita è data come maggiore in realtà virtuale, al contrario della tabella e del testo. La deviazione standard della statura dei partecipanti, 1,8 centimetri su ventidue persone, non è credibile.

Per chi tira, il risultato utile è che un simulatore in realtà virtuale non riproduce quello che il corpo fa durante il tiro, almeno nei principianti. Il battito sale meno della metà di quanto sale tirando davvero, e l'indice legato al tono vagale si muove nella direzione opposta. Chi pensasse di usare un visore per allenare la gestione dell'attivazione, cioè la parte del tiro che passa per il respiro e per il battito, allenerebbe un'altra cosa.

Resta che il confronto è stato fatto in condizioni molto diverse, con l'arco in sede di esame e il visore no, e su persone che tiravano da quattordici settimane. Lo studio non dice niente sull'utilità di un simulatore per imparare la sequenza del gesto o per esercitarsi quando non si può andare in campo, che era il motivo per cui gli autori hanno cominciato, e non dice niente su arcieri esperti: quel confronto lo indicano loro stessi come passo successivo.