Integration af hjernaktivitetsmåling med virtuel virkelighed

Ved University of Texas at Austin har en gruppe banebrydende forskere succesfuldt modificeret en kommerciel virtuel virkelighedshovedsæt (VR) til at inkludere en ikke-invasiv metode til måling af hjernaktivitet. Dette innovative projekt tilbyder enestående indsigt i, hvordan mennesker bearbejder forskellige stimuli i immersive VR-miljøer, der spænder fra grundlæggende hints til mere intense stressorer.

En nænsom blanding af VR- og EEG-teknologi

Hjertet af denne innovation ligger i integrationen af en elektroencefalograf (EEG)-sensor i et Meta VR-hovedsæt. EEG’er, som vi kender, måler hjernens elektriske aktivitet. Når kombineret med den immersive oplevelse af VR, giver det en detaljeret oversigt over neurale reaktioner på forskellige VR-indsatte stimuli.

“Virtuel virkelighed er så meget mere immersiv end bare at gøre noget på en stor skærm,” fremhævede Nanshu Lu, den ledende forsker og professor på Cockrell School of Engineering. “Det giver brugeren en mere realistisk oplevelse, og vores teknologi gør det muligt for os at få bedre målinger af, hvordan hjernen reagerer på den pågældende miljø.”

Forskningen, der er offentliggjort i Soft Science, adskiller sig fra det moderne kommercielle marked. Mens EEG- og VR-integrationer ikke er nye, er eksisterende enheder overordentligt dyre. I modsætning hertil prioriterer EEG-elektroderne, der er udviklet af UT Austin-holdet, brugerens komfort, hvilket muliggør længere brug og udvider potentialet for mulige anvendelser.

De fleste kommercielle EEG-løsninger indebærer at bære en hat overfyldt med elektroder. Disse er imidlertid ikke kompatible med VR-hovedsæt. Desuden møder konventionelle elektroder ofte udfordringer i etablering af forbindelse med skalpen på grund af hårforstyrrelser. Forskningsholdet adresserede denne bekymring innovativt. Hongbian Li, en nøglemedlem af Lu’s laboratorium, kommenterede: “Alle disse mainstream-optioner har betydelige fejl, som vi forsøgte at overvinde med vores system.”

Li stod i spidsen for udviklingen af en unik svampet elektrode sammensat af bløde, ledende materialer for at bekæmpe disse udfordringer. Denne genkonstruerede hovedsæt har elektroder indbygget i toppespydet og pandebåndet, en fleksibel kredsløb lignende Lu’s elektroniske tatoveringer, og en EEG-optageenhed placeret bagi.

Udvidende horisonter: Robotter, mennesker og VR

Konsekvenserne af denne banebrydende teknologi er langtrækkende. En bemærkelsesværdig anvendelse er dens integration i en storstilede menneske-robot-interaktionstudie på UT Austin. Her kan personer se begivenheder fra robotternes synsvinkel ved hjælp af VR-hovedsættet, med den ekstra fordel at måle den kognitive belastning under længere observationer.

Luis Sentis, en anden central person i robotleveringsprojektet, udtalte: “Hvis du kan se gennem øjnene af robotterne, giver det et klarere billede af, hvordan mennesker reagerer på dem, og tillader operatørerne at overvåge deres sikkerhed i tilfælde af potentielle uheld.”

For at vurderere potentialet for deres opfindelse introducerede forskerne et VR-spil. I samarbejde med hjernen-maskin-grænseflade-specialisten José del R. Millán udviklede de en køresimulation, der vurderer, hvor opmærksomt brugere bearbejder og reagerer på drejekommandoer, med EEG’en, der nøjagtigt optager hjernens aktivitet hele vejen igennem.

Med en præliminær patentansøgning allerede indgivet er holdet parat til at revolutionere VR- og EEG-industrien, aktivt søger de efter partnerskaber for at yderligere forfine og udvide deres bemærkelsesværdige teknologi.