Integrering av måling av hjernaktivitet med virtuell virkelighet

Ved University of Texas at Austin har en gruppe pionerende forskere lykkes med å modifisere en kommersiell virtuell virkelighet (VR)-hodeenheter 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 grundige 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 innenfor en Meta VR-hodeenhet. EEG, som vi vet, måler hjernens elektriske aktivitet. Når kombinert med den immersive opplevelsen av VR, gir det en detaljert oversikt over nevrologiske reaksjoner på ulike VR-induserte stimuli.

“Virtuell virkelighet er mye mer immersiv enn bare å gjøre noe på en stor skjerm,” fremhet Nanshu Lu, lederen for forskningen og professor ved Cockrell School of Engineering. “Det gir brukeren en mer realistisk opplevelse, og vår teknologi muliggjør at vi kan få bedre målinger av hvordan hjernen reagerer på denne omgivelsen.”

Forskningen, som er publisert i Soft Science, skiller seg ut fra det kontemporære kommersielle markedet. Mens EEG- og VR-integreringer ikke er nye, er eksisterende enheter usedvanlig dyre. I motsetning til dette prioriterer EEG-elektrodene utviklet av UT Austin-teamet brukerkomfort, noe som tillater forlenget bruk og utvider omfanget for potensielle anvendelser.

De fleste kommersielle EEG-løsninger innebærer å bruke en hue overfylt med elektroder. Disse er imidlertid ikke kompatible med VR-hodeenheter. Videre møter konvensjonelle elektroder utfordringer i å etablere en forbindelse med skallet på grunn av hårforstyrrelser. Forskningsgruppen adresserte denne bekymringen innovativt. Hongbian Li, en nøkkelmedlem av Lus laboratorium, kommenterte, “Alle disse mainstream-alternativene har betydelige feil som vi prøvde å overvinne med vårt system.”

Li ledet utviklingen av en unik svampelektrode sammensatt av myke, ledende materialer for å bekjempe disse utfordringene. Denne omkonstruerte hodeenheten har elektroder innbygget i toppremmen og panneplaten, et fleksibelt kretssystem lignende Lus elektroniske tatoveringer, og en EEG-innspillingsenhet plassert bakerst.

Utvidende horisonter: Robotter, mennesker og VR

Implikasjonene av denne banebrytende teknologien er langtveis. En merkelig anvendelse er inkorporeringen 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 tilleggede fordelen av å måle den kognitive belastningen under forlengede observasjonsperioder.

Luis Sentis, en annen sentral person involvert i robotleveringsprosjektet, uttalte, “Hvis du kan se gjennom øynene på roboten, maler det et tydeligere bilde av hvordan mennesker reagerer på den og lar operatører 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-grensesnittspesialist José del R. Millán, utviklet de en kjøresimulator som vurderer hvordan brukerne prosesserer og reagerer på vendingkommandoer, med EEG-en som måler hjernens aktivitet 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 deres bemerkelsesverdige teknologi.