Virtual Reality besturen met je brein

Stel je voor dat je een Virtual Reality headset opzet, de virtuele wereld om je heen ziet en daar dan doorheen navigeert door middel van je eigen gedachten. Het kan met een nieuw spel van startup Neurable.

Neurable introduceerde onlangs de eerste breingestuurde VR-game tijdens de SIGGRAPH conferentie in Los Angeles. Dit is een conferentie gericht op computer graphics.

BCI

Neurable is een startup die zich richt op brain-computer interfaces (BCI’s) die nodig zijn voor het besturen van de hersenen. De meest voorkomende vorm van BCI gebruikt hoofdhuidelektroden om elektrische signalen in de hersenen op te nemen. Software vertaalt deze signalen vervolgens naar commando’s voor externe apparaten zoals computercursors en robotlichamen. Neurable ontwerpt die cruciale BCI software.

De game die gepresenteerd is tijdens SIGGRAPH is een samenwerking tussen Neurable en het Spaanse bedrijf estudiofuture, gericht op VR graphics. Het is voornamelijk bedoeld als een demo van Neurable’s technologie en de bijbehorende mogelijkheden. Neurable levert geen hardware. Voor de software wordt een al bestaande HTC Vive headset gebruikt waarbij de standaard elastische band vervangen is door een band van Neurable, die voorzien is van zeven elektroden. 

Het spel

De game die de makers tijdens SIGGRAPH aan het publiek toonden, heet Awakening en speel je dus met je hersenen. In het spel kun je onder andere actief objecten oppakken met je gedachten, laserstralen stopzetten en je robothond veranderen in een ballondier. Het is een complete hands-free ervaring, je gebruikt geen controllers. 
In het spel ben je een kind; je wordt wakker in een cel en probeert te ontsnappen uit een regeringslab. Er liggen voorwerpen om je heen waar kinderen normaal gesproken mee zouden spelen, zoals blokken. Terwijl je je aandacht op de verschillende items richt, ga je er een interactie mee aan. Je ontdekt hiermee aanwijzingen hoe je uit het lab moet ontsnappen. Dan ga je door naar een andere kamer waar je het onder meer opneemt tegen robots. Alle interacties – voortbewegen, objecten pakken, vechten met robots – worden allemaal zonder handen gedaan. 

Tijdens de beurs hebben de ontwikkelaars gemerkt dat er veel positieve reacties op het spel kwamen. “Veel mensen zijn in eerste instantie scpetisch, omdat BCI al vaak een teleurstelling voor ze is geweest”, aldus Alcaide. “Maar zodra een ze een voorwerp pakken, krijgen ze een lach op hun gezicht. Je kunt zien dat ze blij zijn dat het echt werkt.” De startup heeft dan ook grootse plannen. “We richten ons op VR-speelhallen in 2018. Wat we nu laten zien is een verkorte versie, aangezien we geen game- of hardwarebedrijf zijn. Maar VR-speelhallen die onze technologie gebruiken, willen we in eerste instantie van dit spel voorzien. Het Awakening-spel is een prettige introductie omdat je je krachten als een kind gebruikt, en we maken mensen ook bewust van de potentie van de volgende generatie BCI’s.”

Hersensignalen

CEO Ramses Alcaide, die een doctoraat in de neurowetenschappen heeft, legt uit aan Spectrum dat zijn technologie niet de EEG-hersengolfpatronen – die worden geaccosiceerd met concentratie en ontspanning – als besturingssignalen gebruikt. Die signalen worden al wel gebruikt door een aantal BCI-apparaten gebruikt die nu op de markt zijn. De software van Neurable registreert de meer specifieke signalen die ontstaan als de hersenen reageren op een prikkel, waardoor een op intentie gebaseerde interactiemethode ontstaat. 

Deze hersensignalen worden ook wel event-related potentials (ERP’s) genoemd, ofwel elektrofysiologische reacties van de hersenen op gebeurtenissen in de omgeving. Alcaide legt het als volgt uit: “Je kunt event-related potentials (ERP’s) op een simpele manier bekijken. Als je bij de kern komt, kun je zien waar een persoon om geeft. Wanneer iemand ergens om geeft, wil hij daarop actie ondernemen. Het spel kan voorspellen wat die actie is.” 

In de toekomst wil Neurable motor imagery (kort gezegd een mentaal proces waarbij een persoon een gegeven actie simuleert) integreren, maar nu is dat nog niet mogelijk. “Omdat hersensignalen met betrekking tot ingebeelde lichaamsbewegingen zo fysiek gedefinieerd zijn is dit geen natuurlijke interface voor de gebruiker en duurt het lang om iemand te trainen. Motor imagery willen we in de toekomst zeker inzetten, maar de huidige benaderingen hiervan zijn niet geschikt voor consumententechnologie.” 

Elektroden

De band die Neurable gebruikt, met daarop de zeven elektroden, oogt nu nog een beetje grof, daar wordt op termijn ook aan gewerkt. “Op de korte termijn zullen we de huidige banden gebruiken. Op de lange termijn zien we het voor ons dat headsetproducenten elektroden toevoegen aan hun ontwerpen en licenties nemen op onze software zodat ze hiervan gebruik kunnen maken. Onze software kan ook met kleinere en minder elektroden werken. De vormfacor is het makkelijkste deel van het probleem.” Het moeilijkste van deze technologie is volgens Alcaide om accuraat en responsief de gebruikersintentie te interpreteren. “Het heeft me 13 jaar gekost om de technologie gebruiksklaar te maken voor een consumentenproduct. Dat zegt wel wat.” De elektroden op de hoofdband moeten wel op bepaalde plaatsen worden aangebracht, omdat de technologie is gebaseerd op wetenschap. “De meeste bedrijven nemen heel veel informatie uit de hersenen op en hopen dat ze genoeg data krijgen om hun apparaten te laten werken. Dat is niet onze tactiek.”

Door: Kelly Bakker
Bron: Neurable/Spectrum