Integracja pomiaru aktywności mózgu z rzeczywistością wirtualną

Na Uniwersytecie Teksasu w Austin, grupa pionierskich badaczy z powodzeniem zmodyfikowała komercyjną głowicę rzeczywistości wirtualnej (VR), aby zawierała nieinwazyjną metodę pomiaru aktywności mózgu. To innowacyjne przedsięwzięcie oferuje bezprecedensowe spojrzenie na to, jak ludzie przetwarzają różne bodźce w środowiskach VR, od podstawowych wskazówek po bardziej intensywne stresory.

Bezproblemowe połączenie technologii VR i EEG

Serce tej innowacji leży w integracji czujnika elektroencefalograficznego (EEG) w głowicy VR Meta. EEG, jak wiemy, mierzy elektryczną aktywność mózgu. Po połączeniu z immersyjnym doświadczeniem VR, zapewnia szczegółowy widok reakcji neuronalnych na różne bodźce VR.

“Rzeczywistość wirtualna jest o wiele bardziej immersyjna niż po prostu robienie czegoś na dużym ekranie”, podkreślił Nanshu Lu, główny badacz i profesor w Cockrell School of Engineering. “Daje użytkownikowi bardziej realistyczne doświadczenie, a nasza technologia pozwala nam uzyskać lepsze pomiary tego, jak mózg reaguje na to środowisko.”

Badania, które zostały opublikowane w Soft Science, wyróżniają się na tle współczesnego rynku komercyjnego. Chociaż integracje EEG i VR nie są nowe, istniejące urządzenia są nadmiernie drogie. W przeciwieństwie do tego, elektrody EEG opracowane przez zespół UT Austin priorytetem jest komfort użytkownika, umożliwiając długotrwałe użytkowanie i poszerzając zakres potencjalnych zastosowań.

Większość komercyjnych rozwiązań EEG obejmuje noszenie czapki z licznymi elektrodami. Jednak są one niezgodne z głowicami VR. Ponadto konwencjonalne elektrody często mają trudności w nawiązaniu połączenia ze skórą głowy z powodu przeszkody włosów. Zespół badawczy rozwiązał ten problem w innowacyjny sposób. Hongbian Li, kluczowy członek laboratorium Lu, skomentował: “Wszystkie te popularne opcje mają znaczące wady, którym próbowaliśmy przeciwdziałać naszym systemem.”

Li kierował rozwojem unikalnej elektrody piankowej zbudowanej z miękkich, przewodzących materiałów, aby pokonać te wyzwania. Zmodernizowana głowica VR ma elektrody osadzone w górnej taśmie i poduszce czołowej, elastycznym obwodzie przypominającym elektroniczne tatuaże Lu, oraz urządzeniu rejestrującym EEG umieszczonym z tyłu.

Poszerzanie horyzontów: roboty, ludzie i VR

Implikacje tej przełomowej technologii są daleko idące. Jednym zgodnym zastosowaniem jest jej włączenie do dużych badań nad interakcją człowieka i robota na UT Austin. Tutaj ludzie mogą obserwować wydarzenia z punktu widzenia robota za pomocą głowicy VR, z dodatkową zaletą pomiaru obciążenia poznawczego podczas przedłużonych okresów obserwacji.

Luis Sentis, inny kluczowy członek projektu dostarczania robota, stwierdził: “Jeśli możesz zobaczyć przez oczy robota, daje to jaśniejszy obraz tego, jak ludzie reagują na niego i pozwala operatorom monitorować ich bezpieczeństwo w przypadku potencjalnych wypadków.”

Aby ocenić potencjał ich wynalazku, badacze wprowadzili grę VR. Współpracując z specjalistą od interfejsu mózg-maszyna José del R. Millán, opracowali symulację jazdy, która ocenia, jak uważnie użytkownicy przetwarzają i reagują na polecenia skrętu, przy czym EEG starannie rejestruje aktywność mózgu na przestrzeni czasu.

Z podaniem wstępnej aplikacji patentowej, zespół jest gotowy do rewolucjonizacji branży VR i EEG, aktywnie poszukując partnerstw, aby dalej udoskonalać i rozwijać swoją niezwykłą technologię.