Mesurer l’activité cérébrale avec un casque de réalité virtuelle commercial modifié

Des chercheurs ont modifié un casque de réalité virtuelle commercial, lui donnant la capacité de mesurer l’activité cérébrale et d’examiner comment nous réagissons aux indices, aux facteurs de stress et à d’autres forces extérieures.

L’équipe de recherche de l’Université du Texas à Austin a créé un capteur d’électroencéphalogramme (EEG) non invasif qu’elle a installé dans un casque Meta VR qui peut être porté confortablement pendant de longues périodes. L’EEG mesure l’activité électrique du cerveau lors des interactions immersives en réalité virtuelle.

L’appareil pourrait être utilisé de nombreuses façons, allant de l’aide aux personnes anxieuses à la mesure de l’attention ou du stress mental des aviateurs à l’aide d’un simulateur de vol, en passant par la possibilité pour un humain de voir à travers les yeux d’un robot.

La réalité virtuelle est tellement plus immersive que de simplement faire quelque chose sur un grand écran. Cela donne à l’utilisateur une expérience plus réaliste, et notre technologie nous permet d’obtenir de meilleures mesures de la façon dont le cerveau réagit à cet environnement.”

Nanshu Lu, professeur, Département de génie aérospatial et de mécanique du génie de la Cockrell School of Engineering

La recherche est publiée dans Sciences douces.

L’association des capteurs VR et EEG a déjà fait son chemin dans la sphère commerciale. Cependant, les dispositifs qui existent aujourd’hui sont coûteux et les chercheurs affirment que leurs électrodes sont plus confortables pour l’utilisateur, prolongeant le temps de port potentiel et ouvrant des applications supplémentaires.

Les meilleurs appareils EEG actuels consistent en un capuchon recouvert d’électrodes, mais cela ne fonctionne pas bien avec le casque VR. Et les électrodes individuelles ont du mal à obtenir une lecture solide car nos cheveux les empêchent de se connecter au cuir chevelu. Les électrodes les plus populaires sont rigides et en forme de peigne, s’insérant à travers les poils pour se connecter à la peau, une expérience inconfortable pour l’utilisateur.

“Toutes ces options courantes présentent des défauts importants que nous avons essayé de surmonter avec notre système”, a déclaré Hongbian Li, chercheur associé au laboratoire de Lu.

Pour ce projet, les chercheurs ont créé une électrode spongieuse faite de matériaux mous et conducteurs qui surmontent ces problèmes, un effort dirigé par Li. Le casque modifié comporte des électrodes sur la sangle supérieure et le coussinet frontal, un circuit flexible avec des traces conductrices similaires aux tatouages ​​électroniques de Lu et un dispositif d’enregistrement EEG fixé à l’arrière du casque.

Cette technologie jouera un rôle dans un autre projet de recherche majeur à UT Austin : un nouveau réseau de livraison de robots qui servira également de plus grande étude à ce jour sur les interactions homme-robot.

Lu fait partie de ce projet, et les casques VR seront utilisés par des personnes voyageant avec des robots ou dans un “observatoire” distant. Ils pourront observer du point de vue du robot, et l’appareil mesurera également la charge mentale de cette observation pendant de longues périodes.

“Si vous pouvez voir à travers les yeux du robot, cela donne une image plus claire de la façon dont les gens y réagissent et permet aux opérateurs de surveiller leur sécurité en cas d’accidents potentiels”, a déclaré Luis Sentis, professeur au Département de génie aérospatial et Engineering Mechanics qui co-dirige le projet de livraison de robots et est co-auteur de l’article VR EEG.

Pour tester la viabilité du casque VR EEG, les chercheurs ont créé un jeu. Ils ont travaillé avec José del R. Millán, membre du corps professoral du département de génie électrique et informatique de la famille Chandra et de la faculté de médecine Dell et expert en interfaces cerveau-machine, pour développer une simulation de conduite dans laquelle l’utilisateur appuie sur un bouton pour réagir. pour activer les commandes.

L’EEG mesure l’activité cérébrale des utilisateurs lorsqu’ils prennent des décisions de conduite. Dans ce cas, cela montre à quel point les sujets sont attentifs.

Les chercheurs ont déposé des documents de brevet préliminaires pour l’EEG, et ils sont ouverts à un partenariat avec des sociétés de réalité virtuelle pour créer une version intégrée de la technologie.

Les autres membres de l’équipe de recherche comprennent Hyonyoung Shin, Minsu Zhang, Nicholas Riveira et Susmita Gangopadahyay du département de génie électrique et informatique de la famille Chandra ; Andrew Yu, Heeyong Huh, Zhengjie Li et Yifan Rao du Département de génie aérospatial et de mécanique du génie ; Sangjun Kim du Département de génie mécanique de Walker, Jessie Peng du Département de génie biomédical ; et Gubeum Kwon d’Artue Associates Inc. en Corée du Sud.