Non-invasieve EEG-geïntegreerde VR-headset voor real-time hersenmonitoring

University of Texas at Austin, TX

Hongbian Li, een Research Associate in Professor Nanshu Lu's lab. (Afbeelding: cockrell.utexas.edu)

Doorbraak in hersen-computerinterfaces

Een onderzoeksploeg aan de University of Texas at Austin creëerde een non-invasieve electro-encefalogram (EEG)-sensor die in een Meta VR-headset geïntegreerd is en comfortabel langdurig gedragen kan worden. De EEG meet de elektrische activiteit van de hersenen tijdens immersieve VR-interacties.

Het apparaat kan op veel manieren worden gebruikt, van het helpen van mensen met angst, tot het meten van de aandacht of mentale stress van vliegers die een vluchtsimulator gebruiken, tot het geven van een mens de kans om door de ogen van een robot te kijken.

De beste EEG-apparaten van vandaag bestaan uit een hoed bedekt met elektroden, maar dat werkt niet goed met de VR-headset. En individuele elektroden worstelen om een sterke meting te krijgen omdat ons haar ze blokkeert van verbinding met de schedel. De populairste elektroden zijn rigide en kamvormig, door de haren heen naar de hoofdhuid, een oncomfortabele ervaring voor de gebruiker.

„Al deze mainstream-opties hebben significante tekortkomingen die we probeerden te overwinnen met ons systeem,” zei Hongbian Li, een research associate in Professor Nanshu Lu's lab.

Innovatieve elektrodenontwerp

Voor dit project creëerden de onderzoekers een sponsachtige elektrode gemaakt van zachte, geleidende materialen die die problemen oplosten. De gemodificeerde headset bevat elektroden over de bovenste band en voorhoofdspad, een flexibel circuit met geleidende sporen vergelijkbaar met Lu's elektronische tatoeages, en een EEG-opnameapparaat bevestigd aan de achterkant van de headset.

Deze technologie zal een rol spelen in een ander groot onderzoeksproject aan UT Austin: Een nieuw robotleveringsnetwerk dat ook zal dienen als de grootste studie tot nu toe over mens-robotinteracties.

Lu maakt deel uit van dat project, en de VR-headsets zullen worden gebruikt door mensen die ofwel met robots reizen of in een externe „observatorium”. Ze zullen vanuit het perspectief van de robot mee kunnen kijken, en het apparaat zal ook de mentale belasting van deze observatie over lange periodes meten.

„Als je door de ogen van de robot kunt kijken, schept dat een helderder beeld van hoe mensen reageren op het en laat het operators hun veiligheid monitoren in geval van potentiële ongevallen,” zei medeleider van het robotleveringsproject en medeauteur van het VR-EEG-papier Luis Sentis.

Validatie door spel

Om de haalbaarheid van de VR-EEG-headset te testen, creëerden de onderzoekers een spel. Ze werkten met José del R. Millán, een expert in brein-machine-interfaces, om een rijsimulatie te ontwikkelen waarin de gebruiker op een knop drukt om te reageren op draaicommando's.

De EEG meet de hersenactiviteit van de gebruikers terwijl ze rijbeslissingen nemen. In dit geval toont het aan hoe nauwkeurig de deelnemers letten.

De onderzoekers hebben voorlopige octrooipapieren ingediend voor de EEG, en ze staan open voor partnerschap met VR-bedrijven om een ingebouwde versie van de technologie te creëren.

Voor meer informatie, neem contact op met Nat Levy via dit e-mailadres (beveiligd tegen spambots, JavaScript vereist); 512-471-2129.