Brain-Computer Interface & Virtual Reality

Projektbeschreibung

Die zunehmende Digitalisierung findet auch im Bereich der Mensch-Computer-Interaktion Anwendung, insbesondere durch die Kombination von Brain-Computer-Interface (BCI) und Virtual Reality (VR). Während bildgebende Verfahren wie fMRI, MEG und PET zwar detaillierte Einblicke in die Gehirnaktivität ermöglichen, sind sie aufgrund ihrer Komplexität und Kosten oft auf Laborumgebungen beschränkt. Die Elektroenzephalographie (EEG) bietet hingegen eine kostengünstige, tragbare und nicht-invasive Methode zur Messung der Gehirnaktivität und stellt somit eine vielversprechende Grundlage für die Entwicklung von BCI-Systemen dar. Insbesondere die Ausprägungen SSVEP, P300, Non-Motor und Motor Imagery (MI) werden als besonders geeignet für die Konzeption von Feldstudien angesehen.

Die Motivation für die Erforschung von BCI-VR-Systemen liegt in ihrem Potenzial, die Interaktion zwischen Mensch und Maschine zu verbessern und neue Anwendungsbereiche zu erschließen. Bisherige Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass diese Technologie in Bereichen wie der medizinischen Rehabilitation, der Psychologie und dem Gaming eingesetzt werden kann, beispielsweise zur Unterstützung der Rehabilitation von Schlaganfallpatienten, um kognitive Fähigkeiten zu trainieren oder immersive und interaktive Spielerlebnisse zu schaffen.

Die vorliegende Arbeit hat vor allem eine fundierte Konzeptionierung einer Feldstudie erarbeitet, die darauf abzielt, die Kombination aus BCI und VR im Bildungsbereich zu untersuchen, um die technische Machbarkeit und die Benutzerfreundlichkeit von BCI-VR-Systemen zu evaluieren und Anwendungsmöglichkeiten in Bildungsumgebungen zu identifizieren. Ein Schwerpunkt lag dabei auf der Optimierung des Aufmerksamkeitsgrads von Lernenden durch gezieltes Neurofeedback in einer VR-Umgebung. 

Es konnte zwar kein signifikanter Zusammenhang für die Wirksamkeit von BCI-VR-Systemen im Bildungsbereich hergestellt werden, allerdings konnte ein solider Rahmen für zukünftige Forschung in diesem Bereich geschaffen werden.