Un gruppo di ricercatori spagnoli ha sviluppato un’interfaccia cervello-computer, basata su elettroencefalogramma, che ha permesso a un gruppo di 22 utenti di giocare a un semplice gioco multiplayer. L’interfaccia si è dimostrata estremamente precisa, con una percentuale del 94% nel tradurre i pensieri dei giocatori in azioni di gioco, e ciascuna mossa è stata eseguita in poco più di 5 secondi. Questa ricerca è stata resa pubblica sulla rivista scientifica “Frontiers in Human Neuroscience”.

Controllare il gioco usando il pensiero

Un’interfaccia cervello-computer è una tecnologia che consente la comunicazione diretta tra il cervello umano e dispositivi esterni, come computer o protesi. Le interfacce cervello-computer funzionano rilevando e interpretando i segnali neurali, in genere attraverso elettrodi posizionati sulla testa dell’utente. Questi segnali vengono poi tradotti in comandi azionabili, consentendo alle persone di controllare computer, dispositivi o applicazioni utilizzando il proprio pensiero. Le interfacce cervello-computer offrono già un potenziale significativo in medicina, dall’aiutare le persone paralizzate a riacquistare il controllo dell’ambiente fino al trattamento dei disturbi neurologici. Tuttavia, la loro più ampia adozione è ostacolata da problemi di accuratezza e dai tempi lunghi necessari per interpretare i segnali cerebrali.

Gli stimoli visivi per suscitare risposte migliori

Un approccio promettente per sviluppare interfacce cervello-computer più performanti è l’uso di potenziali evocati visivi modulati in codice. I potenziali evocati visivi modulati con codice (c-VEP) sono un tipo di tecnologia di interfaccia cervello-computer che utilizza stimoli visivi con codici specifici per suscitare risposte neurali distinte nel cervello. L’autrice dello studio Selene Moreno-Calderón e i suoi colleghi volevano progettare, sviluppare e valutare un videogioco che utilizzasse proprio i c-VEP, un gioco in cui giocatori sarebbero stati in grado di giocare in modo efficace, utilizzando esclusivamente i loro pensieri. Hanno creato una versione del gioco “Connect 4”, una gara di strategia per due giocatori in cui i partecipanti si alternano a lanciare dischi colorati in una griglia verticale, con l’obiettivo di essere i primi ad allineare quattro dischi in orizzontale, verticale o diagonale.

Lo studio

Lo studio ha coinvolto 22 partecipanti che hanno affrontato tre diverse varianti di gioco in una sola sessione. I partecipanti avevano un’età media di 28 anni e 10 erano donne. Sei di loro avevano già avuto esperienze con sistemi di interfaccia cervello-computer. L’interfaccia cervello-computer utilizzata per tradurre i segnali neurali dei giocatori in mosse di gioco ha utilizzato come input i segnali elettroencefalografici. I ricercatori hanno posizionato otto elettrodi sulla testa di ogni partecipante in diversi punti e hanno usato il Bluetooth per collegare il sistema EEG al computer che esegue il gioco. Hanno impiegato poco meno di un minuto per calibrare il sistema per un utente specifico.

I risultati

I risultati hanno mostrato che l’accuratezza della conversione delle intenzioni dei partecipanti in azioni di gioco variava tra il 91% e il 95%, con una media complessiva del 94% per tutti i compiti. Il sistema ha eseguito circa 11 mosse al minuto, che si traducono in poco più di 5 secondi per azione. I partecipanti hanno espresso soddisfazione per il gioco, lodandone l’intuitività, la facilità di apprendimento e la reattività fluida.

“Questo studio si è concentrato sulla progettazione, lo sviluppo e la valutazione di una versione del popolare gioco multiplayer “Connect 4″ con un sistema di interfaccia cervello-computer basato sulla c-VEP. L’applicazione è stata valutata su 22 utenti sani, ottenendo risultati promettenti. È stata raggiunta un’accuratezza media del 93,74% ± 1,71%, suggerendo che l’uso della c-VEP è appropriato per lo sviluppo di un videogioco competitivo multigiocatore”, hanno concluso gli autori dello studio.

Considerazioni

Lo studio fornisce un importante contributo all’esplorazione degli usi dell’interfaccia cervello-computer. Tuttavia, anche se le interfacce cervello-computer e la capacità di controllare i giochi con il pensiero possono essere considerate rivoluzionarie, rispetto alla maggior parte dei videogiochi, il gioco utilizzato nello studio può essere considerato relativamente semplice. Inoltre, per un’applicazione diffusa di questi sistemi di controllo nell’industria dell’intrattenimento, è probabile che gli elettrodi che richiedono l’applicazione di gel sulla testa degli utenti non siano sufficienti. Dovranno essere sostituiti con qualcosa di più confortevole.