Integrering av hjerneaktivitetsmåling med virtuell virkelighet

Ved University of Texas i Austin har en gruppe banebrytende forskere med suksess modifisert et kommersielt virtual reality-headset (VR) til å inkludere en ikke-invasiv metode for å måle hjerneaktivitet. Denne innovative satsingen gir enestående innsikt i hvordan mennesker behandler ulike stimuli i oppslukende VR-miljøer, alt fra grunnleggende hint til mer intense stressfaktorer.

En sømløs blanding av VR- og EEG-teknologi

Hjertet av denne innovasjonen ligger i integreringen av en elektroencefalogram (EEG) sensor i et Meta VR-headset. EEG, som vi vet, måler hjernens elektriske aktivitet. Når det kombineres med den oppslukende opplevelsen av VR, gir det en detaljert oversikt over nevrale reaksjoner på ulike VR-induserte stimuli.

"Virtuell virkelighet er så mye mer oppslukende enn å bare gjøre noe på en stor skjerm," fremhevet Nanshu Lu, hovedforsker og professor ved Cockrell School of Engineering. "Det gir brukeren en mer realistisk opplevelse, og teknologien vår gjør det mulig for oss å få bedre målinger av hvordan hjernen reagerer på det miljøet."

Forskningen, som er publisert i Myk vitenskap, skiller seg fra det moderne kommersielle markedet. Selv om EEG- og VR-integrasjoner ikke er nye, er eksisterende enheter urimelig priset. Derimot prioriterer EEG-elektrodene utviklet av UT Austin-teamet brukerkomfort, noe som gir mulighet for langvarig bruk og utvider omfanget for potensielle bruksområder.

De fleste kommersielle EEG-løsninger innebærer å bære en hette oversvømmet med elektroder. Disse er imidlertid inkompatible med VR-headset. Videre møter konvensjonelle elektroder ofte utfordringer med å etablere en forbindelse med hodebunnen på grunn av hårobstruksjon. Forskerteamet adresserte denne bekymringen innovativt. Hongbian Li, et sentralt medlem av Lus laboratorium, kommenterte: "Alle disse mainstream-alternativene har betydelige feil som vi prøvde å overvinne med systemet vårt."

Li gikk i spissen for utviklingen av en unik svampete elektrode sammensatt av myke, ledende materialer for å bekjempe disse utfordringene. Dette omkonstruerte hodesettet kan skryte av elektroder innebygd i toppremmen og panneputen, en fleksibel krets som minner om Lus elektroniske tatoveringer, og en EEG-opptaksenhet på baksiden.

Utvide horisonter: Roboter, mennesker og VR

Implikasjonene av denne banebrytende teknologien er vidtrekkende. En bemerkelsesverdig applikasjon er dens inkorporering i en storstilt menneske-robot interaksjonsstudie ved UT Austin. Her kan enkeltpersoner se hendelser fra robotens utsiktspunkt ved å bruke VR-headsettet, med den ekstra fordelen av å måle den kognitive belastningen under lengre observasjonsperioder.

Luis Sentis, en annen dyktig involvert i robotleveringsprosjektet, uttalte: "Hvis du kan se gjennom øynene til roboten, maler det et klarere bilde av hvordan folk reagerer på det og lar operatører overvåke sikkerheten deres i tilfelle potensielle ulykker. ”

For å vurdere potensialet til oppfinnelsen deres, introduserte forskerne et VR-spill. I samarbeid med spesialist på hjerne-maskingrensesnitt José del R. Millán utviklet de en kjøresimulering som evaluerer hvor oppmerksomt brukere behandler og reagerer på svingkommandoer, med EEG-en som omhyggelig registrerer hjerneaktiviteten hele veien.

Med en foreløpig patentsøknad allerede sendt inn, er teamet klar til å revolusjonere VR- og EEG-industrien, og søker aktivt partnerskap for å videreutvikle og utvide sin bemerkelsesverdige teknologi.