Integrazione della misurazione dell’attività cerebrale con la realtà virtuale

All’Università del Texas ad Austin, un gruppo di ricercatori pionieristici ha modificato con successo un visore di realtà virtuale (VR) commerciale per includere un metodo non invasivo per misurare l’attività cerebrale. Questa innovazione offre una comprensione senza precedenti di come gli esseri umani elaborino vari stimoli in ambienti di realtà virtuale immersiva, che vanno da semplici suggerimenti a stressori più intensi.

Un’unione senza soluzione di continuità tra tecnologia VR e EEG

Il cuore di questa innovazione risiede nell’integrazione di un sensore elettroencefalogramma (EEG) all’interno di un visore VR Meta. Gli EEG, come sappiamo, misurano l’attività elettrica del cervello. Quando combinati con l’esperienza immersiva della realtà virtuale, forniscono una visione dettagliata delle reazioni neurali a vari stimoli VR.

“La realtà virtuale è molto più immersiva che semplicemente fare qualcosa su un grande schermo”, ha sottolineato Nanshu Lu, il ricercatore principale e professore alla Scuola di Ingegneria Cockrell. “Offre all’utente un’esperienza più realistica e la nostra tecnologia ci consente di ottenere misurazioni migliori di come il cervello reagisce a quell’ambiente”.

La ricerca, pubblicata su Soft Science, si distingue dal mercato commerciale contemporaneo. Sebbene le integrazioni EEG e VR non siano nuove, i dispositivi esistenti sono esorbitantemente costosi. Al contrario, gli elettrodi EEG sviluppati dal team dell’UT Austin danno priorità al comfort dell’utente, consentendo un uso prolungato e ampliando la portata per potenziali applicazioni.

La maggior parte delle soluzioni EEG commerciali prevede l’uso di un cappello inondato di elettrodi. Tuttavia, questi sono incompatibili con i visori VR. Inoltre, gli elettrodi convenzionali spesso affrontano sfide nell’estabilire una connessione con il cuoio capelluto a causa dell’ostacolo dei capelli. Il team di ricerca ha affrontato questo problema in modo innovativo. Hongbian Li, un membro chiave del laboratorio di Lu, ha commentato: “Tutte queste opzioni mainstream hanno difetti significativi che abbiamo cercato di superare con il nostro sistema”.

Li ha guidato lo sviluppo di un elettrodo spugnoso unico composto da materiali conduttivi morbidi per combattere queste sfide. Questo visore ri-progettato vanta elettrodi incorporati nella cintura superiore e nella pad della fronte, un circuito flessibile simile ai tatuaggi elettronici di Lu e un dispositivo di registrazione EEG situato posteriormente.

Ampliando gli orizzonti: robot, esseri umani e VR

Le implicazioni di questa tecnologia innovativa sono ampie. Una nota applicazione è la sua incorporazione in uno studio di interazione uomo-robot su larga scala all’UT Austin. Qui, gli individui possono visualizzare eventi dal punto di vista del robot utilizzando il visore VR, con il vantaggio aggiuntivo di misurare il carico cognitivo durante periodi di osservazione prolungati.

Luis Sentis, un altro membro importante del progetto di consegna dei robot, ha affermato: “Se puoi vedere attraverso gli occhi del robot, dipinge un quadro più chiaro di come le persone reagiscono a esso e consente agli operatori di monitorare la loro sicurezza in caso di potenziali incidenti”.

Per valutare il potenziale della loro invenzione, i ricercatori hanno introdotto un gioco VR. Collaborando con lo specialista di interfaccia cervello-macchina José del R. Millán, hanno progettato una simulazione di guida che valuta come gli utenti processino e rispondano ai comandi di svolta, con l’EEG che registra meticolosamente l’attività cerebrale durante tutta la simulazione.

Con una richiesta di brevetto preliminare già presentata, il team è pronto a rivoluzionare l’industria VR e EEG, attivamente cercando partnership per raffinare e ampliare ulteriormente la loro tecnologia notevole.