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 commerciale per realtà virtuale (VR) per includere un metodo non invasivo di misurazione dell'attività cerebrale. Questa impresa innovativa offre approfondimenti senza precedenti su come gli esseri umani elaborano vari stimoli in ambienti VR immersivi, che vanno da suggerimenti di base a fattori di stress più intensi.

Una miscela perfetta di tecnologia VR ed EEG

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

"La realtà virtuale è molto più coinvolgente del semplice fare qualcosa su un grande schermo", ha sottolineato Nanshu Lu, capo ricercatore e professore presso la Cockrell School of Engineering. "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 in Scienza morbida, si distingue dal mercato commerciale contemporaneo. Sebbene le integrazioni EEG e VR non siano nuove, i dispositivi esistenti hanno un prezzo esorbitante. Al contrario, gli elettrodi EEG sviluppati dal team di UT Austin danno la priorità al comfort dell'utente, consentendo un uso prolungato e ampliando la portata delle potenziali applicazioni.

La maggior parte delle soluzioni EEG commerciali prevede l'uso di un cappuccio inondato di elettrodi. Tuttavia, questi non sono compatibili con i visori VR. Inoltre, gli elettrodi convenzionali incontrano spesso problemi nello stabilire una connessione con il cuoio capelluto a causa dell'ostruzione dei capelli. Il team di ricerca ha affrontato questa preoccupazione in modo innovativo. Hongbian Li, un membro chiave del laboratorio di Lu, ha commentato: "Tutte queste opzioni tradizionali presentano difetti significativi che abbiamo cercato di superare con il nostro sistema".

Li ha guidato lo sviluppo di un elettrodo spugnoso unico composto da materiali morbidi e conduttivi per combattere queste sfide. Questo auricolare riprogettato vanta elettrodi incorporati nella cinghia superiore e nel cuscinetto frontale, un circuito flessibile che ricorda i tatuaggi elettronici di Lu e un dispositivo di registrazione EEG situato nella parte posteriore.

Allargare gli orizzonti: robot, esseri umani e realtà virtuale

Le implicazioni di questa tecnologia innovativa sono di vasta portata. Un'applicazione degna di nota è la sua incorporazione in uno studio di interazione uomo-robot su larga scala presso l'UT Austin. Qui, le persone possono visualizzare gli eventi dal punto di osservazione del robot utilizzando il visore VR, con l'ulteriore vantaggio di misurare il carico cognitivo durante lunghi periodi di osservazione.

Luis Sentis, un altro sostenitore coinvolto nel progetto di consegna del robot, ha dichiarato: “Se riesci a vedere attraverso gli occhi del robot, dipinge un quadro più chiaro di come le persone reagiscono 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. In collaborazione con lo specialista dell'interfaccia cervello-macchina José del R. Millán, hanno ideato una simulazione di guida che valuta l'attenzione con cui gli utenti elaborano e rispondono ai comandi di svolta, con l'EEG che registra meticolosamente l'attività cerebrale.

Con una domanda di brevetto preliminare già presentata, il team è pronto a rivoluzionare il settore VR ed EEG, cercando attivamente partnership per perfezionare ed espandere ulteriormente la loro straordinaria tecnologia.