비침습 EEG 통합 VR 헤드셋으로 실시간 뇌 모니터링 구현

텍사스 오스틴 대학교, TX

Nanshu Lu 교수 연구실의 연구원 Hongbian Li. (이미지: cockrell.utexas.edu)

텍사스 오스틴 대학교 연구팀이 Meta VR 헤드셋에 장착할 수 있는 비침습적 뇌파(EEG) 센서를 개발했습니다. 이 헤드셋은 장시간 편안하게 착용할 수 있으며, EEG는 몰입형 VR 상호작용 중 뇌의 전기적 활동을 측정합니다.

이 장치는 불안 장애 환자 돕기, 비행 시뮬레이터를 사용하는 조종사의 주의력이나 정신적 스트레스 측정, 인간에게 로봇의 눈을 통해 볼 기회 제공 등 다양한 방식으로 활용될 수 있습니다.

현재 최고의 EEG 장치는 전극으로 덮인 캡으로 구성되지만, 이는 VR 헤드셋과 잘 작동하지 않습니다. 개별 전극은 머리카락이 두피와의 연결을 차단하기 때문에 강한 판독값을 얻기 어렵습니다. 가장 인기 있는 전극은 딱딱하고 빗살 모양으로 머리카락 사이를 통과해 피부에 연결되는데, 이는 사용자에게 불편한 경험을 줍니다.

"이러한 주류 옵션 모두 우리 시스템으로 극복하려 했던 중대한 결함이 있습니다."라고 Nanshu Lu 교수 연구실의 연구원 Hongbian Li는 말합니다.

이 프로젝트를 위해 연구자들은 부드러운 전도성 소재로 만든 스펀지 전극을 개발해 이러한 문제들을 해결했습니다. 수정된 헤드셋은 상단 스트랩과 이마 패드에 전극을 배치하고, Lu 교수의 전자 문신과 유사한 전도성 트레이스가 있는 유연한 회로, 헤드셋 뒷면에 부착된 EEG 기록 장치를 특징으로 합니다.

이 기술은 UT 오스틴의 또 다른 주요 연구 프로젝트인 새로운 로봇 배달 네트워크에 활용될 예정인데, 이는 인간-로봇 상호작용에 대한 지금까지 최대 규모의 연구가 될 것입니다.

Lu 교수는 이 프로젝트의 일원이며, VR 헤드셋은 로봇과 함께 이동하는 사람이나 원격 "관측소"에 있는 사람들이 사용합니다. 그들은 로봇의 관점에서 상황을 지켜볼 수 있고, 장치는 장시간 이 관찰의 정신적 부하도 측정합니다.

"로봇의 눈을 통해 볼 수 있다면 사람들이 로봇에 어떻게 반응하는지 더 명확한 그림을 그릴 수 있고, 잠재적 사고 시 운영자가 안전을 모니터링할 수 있게 합니다."라고 로봇 배달 프로젝트 공동 책임자이자 VR EEG 논문 공동 저자인 Luis Sentis는 말합니다.

VR EEG 헤드셋의 실행 가능성을 테스트하기 위해 연구자들은 게임을 만들었습니다. 뇌-기계 인터페이스 전문가 José del R. Millán과 협력해 사용자가 버튼을 눌러 회전 명령에 반응하는 운전 시뮬레이션을 개발했습니다.

EEG는 사용자가 운전 결정을 내릴 때 뇌 활동을 측정합니다. 이 경우 대상자들이 얼마나 주의를 기울이고 있는지 보여줍니다.

연구자들은 EEG에 대한 예비 특허 서류를 제출했으며, VR 기업들과 협력해 기술의 내장 버전을 만들 의향이 있습니다.

자세한 정보는 Nat Levy(이메일 주소는 스팸봇으로부터 보호 중, 자바스크립트 활성화 필요; 512-471-2129)에게 문의하세요.