La tecnologia modificata della realtà virtuale può misurare l'attività cerebrale

AUSTIN, Texas – I ricercatori hanno modificato un visore commerciale per la realtà virtuale, dandogli la capacità di misurare l’attività cerebrale ed esaminare come reagiamo a suggerimenti, fattori di stress e altre forze esterne.

Il gruppo di ricerca dell'Università del Texas ad Austin ha creato un sensore per elettroencefalogramma (EEG) non invasivo che ha installato in un visore Meta VR che può essere indossato comodamente per lunghi periodi. L'EEG misura l'attività elettrica del cervello durante le interazioni VR immersive.

Il dispositivo potrebbe essere utilizzato in molti modi, dall’aiutare le persone con ansia, a misurare l’attenzione o lo stress mentale degli aviatori utilizzando un simulatore di volo, a dare a un essere umano la possibilità di vedere attraverso gli occhi di un robot.

"La realtà virtuale è molto più coinvolgente del semplice fare qualcosa su un grande schermo", ha affermato Nanshu Lu, professore presso il Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale e Ingegneria Meccanica della Cockrell School of Engineering che ha guidato la ricerca. "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 è pubblicata su Soft Science.

L’abbinamento di sensori VR ed EEG si è già fatto strada nella sfera commerciale. Tuttavia, i dispositivi esistenti oggi sono costosi e i ricercatori affermano che i loro elettrodi sono più comodi per l’utente, estendendo il potenziale tempo di indossamento e aprendo la strada a ulteriori applicazioni.

I migliori dispositivi EEG oggi sono costituiti da un cappuccio ricoperto di elettrodi, ma non funziona bene con il visore VR. E i singoli elettrodi faticano a ottenere una lettura forte perché i nostri capelli impediscono loro di connettersi al cuoio capelluto. Gli elettrodi più diffusi sono rigidi e a forma di pettine, si inseriscono attraverso i peli per connettersi con la pelle, un'esperienza scomoda per l'utente.

"Tutte queste opzioni tradizionali presentano difetti significativi che abbiamo cercato di superare con il nostro sistema", ha affermato Hongbian Li, un ricercatore associato nel laboratorio di Lu.

Per questo progetto, i ricercatori hanno creato un elettrodo spugnoso fatto di materiali morbidi e conduttivi che superano questi problemi, uno sforzo guidato da Li. L'auricolare modificato è dotato di elettrodi sulla cinghia superiore e sul cuscinetto frontale, un circuito flessibile con tracce conduttive simili ai tatuaggi elettronici di Lu e un dispositivo di registrazione EEG collegato sul retro dell'auricolare.

Questa tecnologia giocherà un ruolo in un altro importante progetto di ricerca presso l’UT Austin: una nuova rete di consegna robotizzata che servirà anche come il più grande studio fino ad oggi sulle interazioni uomo-robot.

Lu fa parte di quel progetto e i visori VR saranno utilizzati da persone che viaggiano con robot o in un "osservatorio" remoto. Potranno osservare dalla prospettiva del robot e il dispositivo misurerà anche il carico mentale di questa osservazione per lunghi periodi.

"Se riesci a vedere attraverso gli occhi del robot, dipingi un quadro più chiaro di come le persone reagiscono e consente agli operatori di monitorare la loro sicurezza in caso di potenziali incidenti", ha affermato Luis Sentis, professore presso il Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale e Engineering Mechanics, che è co-leader del progetto di consegna tramite robot ed è coautore dell'articolo sull'EEG VR.

Per testare la fattibilità del visore VR EEG, i ricercatori hanno creato un gioco. Hanno lavorato con José del R. Millán, membro della facoltà del Dipartimento di ingegneria elettrica e informatica della famiglia Chandra e della Dell Medical School ed esperto di interfacce cervello-macchina, per sviluppare una simulazione di guida in cui l'utente preme un pulsante per reagire per attivare i comandi.

L'EEG misura l'attività cerebrale degli utenti mentre prendono decisioni di guida. In questo caso, mostra quanto i soggetti prestano attenzione.

I ricercatori hanno depositato i documenti preliminari sul brevetto per l'EEG e sono aperti a collaborare con aziende di realtà virtuale per creare una versione integrata della tecnologia.

Contatto con i media

Nat LevyCockrell School of Engineering: [email protected]