Integrering av hjernaktivitetsmåling med virtuell virkelighet

Ved University of Texas at Austin har en gruppe pionerende forskere suksessfullt modifisert en kommersiell virtuell virkelighet (VR)-hode enhet for å inkludere en ikke-invasiv metode for å måle hjernaktivitet. Dette innovative prosjektet tilbyr utenfor sammenligning innsikt i hvordan mennesker prosesserer ulike stimuli i immersive VR-miljøer, fra grunnleggende hint til mer intense stressorer.

En sammenhengende blanding av VR og EEG-teknologi

Hjertet av denne innovasjonen ligger i integreringen av en elektroencefalogram (EEG)-sensor i en Meta VR-hodeenhet. EEG-er, som vi vet, måler hjernens elektriske aktivitet. Når kombinert med den immersive opplevelsen av VR, gir det en detaljert oversikt over nevrale reaksjoner på ulike VR-utløste stimuli.

“Virtuell virkelighet er så mye mer immersiv enn bare å gjøre noe på en stor skjerm,” fremhet Nanshu Lu, den ledende forskeren og professor ved Cockrell School of Engineering. “Det gir brukeren en mer realistisk opplevelse, og vår teknologi muliggjør bedre målinger av hvordan hjernen reagerer på denne miljøet.”

Forskningen, som er publisert i Soft Science, skiller seg ut fra det nåværende kommersielle markedet. Mens EEG- og VR-integreringer ikke er nye, er eksisterende enheter ekstremt dyre. I kontrast utviklet UT Austin-teamet EEG-elektroder som prioriterer brukerkomfort, noe som muliggjør lengre bruk og utvider mulighetene for potensielle anvendelser.

De fleste kommersielle EEG-løsninger innebærer å bruke en hue fullstappet med elektroder. Disse er imidlertid ikke kompatible med VR-hodeenheter. I tillegg møter konvensjonelle elektroder ofte utfordringer med å etablere en forbindelse med skalpen på grunn av hårforstyrrelser. Forskningsgruppen tok innovativt tak i denne bekymringen. Hongbian Li, en nøkkelmedlem av Lu’s laboratorium, kommenterte: “Alle disse mainstream-alternativene har betydelige feil som vi prøvde å overvinne med vårt system.”

Li ledet utviklingen av en unik, myk elektrode bestående av myke, ledende materialer for å bekjempe disse utfordringene. Denne ombygde hodeenheten har elektroder innbygget i toppremmen og panneplaten, en fleksibel krets som minner om Lu’s elektroniske tatoveringer, og en EEG-opptaksenhet plassert bakerst.

Utvidende horisonter: Robotter, mennesker og VR

Konsekvensene av denne banebrytende teknologien er langtidsvirkende. En merkbart anvendelse er innlemmingen i en stor skala menneske-robot-interaksjonsstudie ved UT Austin. Her kan personer se hendelser fra robotens synsvinkel ved hjelp av VR-hodeenheten, med den ekstra fordelen av å måle kognitiv belastning under lengre observasjonsperioder.

Luis Sentis, en annen nøkkelaktør i robotleveringsprosjektet, uttalte: “Hvis du kan se gjennom øynene til roboten, gir det en tydeligere bildet av hvordan folk reagerer på den og lar operatørene overvåke deres sikkerhet i tilfelle av potensielle ulykker.”

For å vurdere potensialet for deres oppfinnelse, introduserte forskerne et VR-spill. I samarbeid med hjernen-maskin-grensesnitt-eksperten José del R. Millán, utviklet de en kjøresimulator som vurderer hvor oppmerksomt brukerne prosesserer og reagerer på svingkommandoer, med EEG-en som nøye registrerer hjernaktiviteten gjennom hele prosessen.

Med en preliminær patentansøkning allerede sendt inn, er teamet godt posisjonert for å revolusjonere VR- og EEG-industrien, og søker aktivt etter partnerskap for å videreutvikle og utvide sin bemerkelsesverdige teknologi.