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Pesquisadores modificaram um fone de ouvido de realidade virtual comercial, dando a ele a capacidade de medir a atividade cerebral e examinar como reagimos a dicas, estressores e outras forças externas.
A equipe de pesquisa da Universidade do Texas em Austin criou um sensor de eletroencefalograma (EEG) não invasivo que eles instalaram em um headset Meta VR que pode ser usado confortavelmente por longos períodos. O EEG mede a atividade elétrica do cérebro durante as interações imersivas de RV.
O dispositivo pode ser usado de várias maneiras, desde ajudar pessoas com ansiedade, medir a atenção ou o estresse mental de aviadores usando um simulador de voo, até dar a um humano a chance de ver através dos olhos de um robô.
“A realidade virtual é muito mais imersiva do que apenas fazer algo em uma tela grande”, disse Nanshu Lu, professor do Departamento de Engenharia Aeroespacial e Mecânica da Escola de Engenharia Cockrell, que liderou a pesquisa. “Isso dá ao usuário uma experiência mais realista, e nossa tecnologia nos permite obter melhores medições de como o cérebro está reagindo a esse ambiente”.
A pesquisa é publicada em Ciência suave.
O emparelhamento de sensores VR e EEG já chegou à esfera comercial. No entanto, os dispositivos que existem hoje são caros, e os pesquisadores dizem que seus eletrodos são mais confortáveis para o usuário, estendendo o tempo de uso potencial e abrindo aplicações adicionais.
Os melhores dispositivos de EEG hoje consistem em uma tampa coberta de eletrodos, mas isso não funciona bem com o headset VR. E os eletrodos individuais lutam para obter uma leitura forte porque nosso cabelo os impede de se conectar ao couro cabeludo. Os eletrodos mais populares são rígidos e em forma de pente, inseridos pelos cabelos para se conectar com a pele, uma experiência desconfortável para o usuário.
“Todas essas opções convencionais têm falhas significativas que tentamos superar com nosso sistema”, disse Hongbian Li, pesquisador associado do laboratório de Lu.
Para este projeto, os pesquisadores criaram um eletrodo esponjoso feito de materiais macios e condutores que superam esses problemas, um esforço liderado por Li. O fone de ouvido modificado apresenta eletrodos na alça superior e na testa, um circuito flexível com traços condutores semelhantes às tatuagens eletrônicas de Lu e um dispositivo de gravação de EEG conectado à parte de trás do fone de ouvido.
Essa tecnologia será usada em outro grande projeto de pesquisa na UT Austin: uma nova rede de entrega de robôs que também servirá como o maior estudo até o momento sobre interações humano-robô.
Lu faz parte desse projeto, e os fones de ouvido VR serão usados por pessoas que viajam com robôs ou em um “observatório” remoto. Eles poderão acompanhar da perspectiva do robô, e o aparelho também medirá a carga mental dessa observação por longos períodos.
“Se você pode ver através dos olhos do robô, ele mostra uma imagem mais clara de como as pessoas estão reagindo a ele e permite que os operadores monitorem sua segurança em caso de possíveis acidentes”, disse Luis Sentis, professor do Departamento de Engenharia Aeroespacial e Engineering Mechanics que colidera o projeto de entrega de robôs e é coautor do artigo VR EEG.
Para testar a viabilidade do headset VR EEG, os pesquisadores criaram um jogo. Eles trabalharam com José del R. Millán, membro do corpo docente do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da Família Chandra e da Dell Medical School e especialista em interfaces cérebro-máquina, para desenvolver uma simulação de direção em que o usuário pressiona um botão para reagir para virar comandos.
O EEG mede a atividade cerebral dos usuários conforme eles tomam decisões de direção. Nesse caso, mostra o quanto os sujeitos estão prestando atenção.
Os pesquisadores apresentaram documentos de patente preliminares para o EEG e estão abertos a parcerias com empresas de RV para criar uma versão integrada da tecnologia.
Outros membros da equipe de pesquisa incluem Hyonyoung Shin, Minsu Zhang, Nicholas Riveira e Susmita Gangopadahyay do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da Família Chandra; Andrew Yu, Heeyong Huh, Zhengjie Li e Yifan Rao do Departamento de Engenharia Aeroespacial e Mecânica de Engenharia; Sangjun Kim do Departamento de Engenharia Mecânica Walker, Jessie Peng do Departamento de Engenharia Biomédica; e Gubeum Kwon da Artue Associates Inc. na Coreia do Sul.
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