ממשקים פיזיולוגיים במציאות מדומה


Fear-O-Meter

פרויקט העוסק בהערכת הנטייה לפחד מתוך תגובות פיזיולוגיות, באמצעות גירויים וירטואליים - עבור פסיכותרפיה ויישומים דומים זוהי יכולת קריטית להיות מסוגל למדוד את התגובות הפיזיולוגיות העולות מתוך גירויים העולים במציאות הווירטואלית, ופיזיולוגיה כשלעצמה עשויה להיות שימושית יותר בהקשר זה מאשר דיווח סובייקטיבי. זה עשוי להיות אפילו קריטי יותר עבור יישומים המשתמשים במנגנון לולאה-סגורה (closed-loop applications) הקשורים למחשוב רגשי. בפרויקט השתמשנו בארבעה סוגים של גירויים מפחידים, ומדדנו באופן שיטתי דיווחים על פוביה באמצעות שאלונים ומספר מדדים פיזיולוגיים. הציפייה שלנו הייתה כי פוביה גבוהה תגרום לדיווח על רמה גבוהה של פחד במציאות הווירטואלית, ותגרום לעוררות פיזיולוגית גבוהה. הממצאים שלנו מעידים שלא תמיד כך הם הדברים.


Joy

לקראת ניטור אמין ווויסות של לחץ יום-יומי, באמצעות מציאות וירטואלית (2017-2019).
joyventures.com בשיתוף עם ד"ר יוליה גולנד, בית הספר לפסיכולוגיה.


כיום אנו יודעים שהתערבות זמנית לניהול הלחץ היומי עשויה לשפר באופן משמעותי את הבריאות הפיזיולוגית והפסיכולוגית שלנו, כמו גם את רווחתינו הנפשית. מרכיב מרכזי במרבית משיטות ההתערבות הללו הוא מדידת הלחץ היום-יומי, אך זה הוכח כדבר מאתגר במיוחד. "סטנדרט הזהב" למדידה כזו נחשב לעתים קרובות למדידה של רמות קורטיזול (הורמון המופרש בעת לחץ), אך לא קל לקבוע את רמות אלו בדיוק רב, ולהם רזולוציה זמנית נמוכה מאוד. בנוסף, ישנו קשר מתאמי נמוך מאוד בין רמת הקורטיזול של האדם, לבין דיווחיו הסובייקטיביים לגבי רמת הלחץ שלו (0.26-0.36). לכן, יש עניין גובר בפיתוח מדידות מדויקות של מתח המבוסס על נוירופיזיולוגיה. מדידה רציפה מבוססת-חיישן אשר תוכל למדוד מתח בחיי היום-יום, תהיה אבן בניין הכרחי עבור מגוון רחב של יישומים ותרחישים (מכונה לעתים קרובות "מחשוב רגשי"), כמו גם עבור התערבויות רבות עבור בריאות ורווחה נפשית.


המטרה הראשית והראשונה שלנו, היא להתקדם משמעותית לכיוון מדידה מתמשכת ומדויקת של לחץ באמצעות אותות נוירופיזיולוגיים, אשר מתבססת על גישת למידה ממוחשבת (machine learning) מבוססת-נתונים. אנו משתמשים במציאות וירטואלית בכדי לדמות מצבים בחיי היום-יום, תוך שמירה על תקפות אקולוגית ובקרה ניסויית . המטרה השניה שלנו היא לרתום את המדידות הללו לוויסות מתח. בהתחשב בעובדה שאנו חיים בעולם דיגיטלי (שעד מהרה יהיה פולשני עוד יותר עם מכשירי IoT) אנו מעלים את השאלה - האם מכונות יכולות לקחת תפקיד פרואקטיבי בסיוע הורדת רמות הלחץ של אנשים?


מעבדת M-Body


בהנחיית חוקר המדיה והחוקר דניאל לנדאו, מעבדת הגוף-המתווך היא מעבדת מחקר לאמנות ומדע שמטרתה ליצור גשר בין מדעי הרוח, האמנות והמדעים, בכדי לחקור את הקשר המורכב בין הגוף והטכנולוגיה. בלב המחקר שלנו מוצב שיתוף הפעולה בין האדם למכונה. אנו מאמינים כי ההתייחסות לאתגרים חברתיים ובין-אישיים מורכבים העומדים בפני בני האדם בעידן-המידע, מחייבת מאמץ רב-תחומי ובנייה מעמיקה של תיאוריה, מתודולוגיות ופרקטיקות. עבודתנו מתבטאת במגוון של תצורות, ביניהן מחקרים אקדמיים, התקנות אמנות, הופעות, סדנאות וכנסים.


נושאי מחקר עיקריים:

  • התגלמות וירטואלית וסובייקטיביות
  • טכנולוגיות XR לשינוי חברתי
  • תרגול אמפתיה
  • פוסט-אנושיות - מהתיאוריה לפרקטיקה


פסיכולוגייה של דמויות וירטואליות


שוחרי שלום: חיקוי מגביר אמפתיה בסימולציה של מפגש עם חבר מ"קבוצת החוץ"

מחקר זה בחן אינטראקציות וירטואליות-אנושיות בתור צורה חדשה של מפגש מדומה בין חברי קבוצות בקונפליקט. אדם וירטואלי, המייצג חבר "קבוצת חוץ" (פלסטיני), תקשר עם 60 משתתפים יהודים ישראלים במחקר ניסויי. תוך כדי המפגש, אנו ביצענו מניפולציה של חיקוי (האדם הוירטואלי חיקה את תנועות הגוף של המשתתף) במהלך שיחה שניהלו על נושא הסכסוך הרגיש. בתוצאות המחקר נצפה כי החיקוי הגביר את האמפתיה של המשתתפים כלפי הפלסטינים, ללא קשר לרגשות המשתתפים כלפי פלסטינים לפני הניסוי. יתר על כן, משתתפים שחוקו, אשר דיווחו על רגשות שליליים כלפי הפלסטינים טרם הניסוי, הביעו אהדה רבה יותר כלפי האדם הוירטואלי, דירגו תחושה גבוהה של קרבה ביניהם, וראו את האינטראקציה כהרמונית יותר בהשוואה למשתתפים אשר לא חוקו. התוצאות מדגישות את ההשפעה של חיקוי על אינטראקציות בין קבוצות, במיוחד על אנשים שיש להם רגשות שליליים כלפי הקבוצה. השימוש באינטראקציות וירטואליות-אנושיות מגלה את הפוטנציאל שעדיין לא נחקר עד כה, של פתרון סכסוכים משופר באמצעות טכנולוגיה.


 


ממשק מוח-מחשב (BCI)


בקרת fMRI בזמן אמת של רובוט דמוי אדם: שחזור רובוטי ראשון באמצעות ממשק fMRI.

ממשקי מוח-מחשב (BCIs) מאפשרים תקשורת ישירה בין המוח של האדם לבין כל מכשיר טכנולוגי - עם יישומים לתקשורת, בקרה, שיקום ועוד. פרופ' פרידמן היה מהראשונים לעבוד על שילוב של ממשק מוח-מחשב עם מציאות ווירטואלית, והיה הראשון להראות שליטה באדם וירטואלי באמצעות ממשק מוח-מחשב. בנוסף, המעבדה עשתה עבודה רבה על הטמעת SSVEP מבוסס BCIs בתכנת Unity, בהובלתו של יונתן גירון, וגם שליטת BCI על ננובוטים מאוריגמי של DNA (בשיתוף עם ד"ר עידו בצלת).


בעקבות העבודה שלנו על BCIs המבוססים על EEG, המעבדה עבדה על מחקרים מדעיים בזמן אמת (FMRI BCI). במחקר שנערך על ידי ד"ר אורי כהן ובשיתוף עם מעבדתו של רפאל מלאך במכון ויצמן, הראנו מערכת שלמה של סיווג למידה במוח אשר יכולה לשמש בכדי לשלוט באוואטרים (דמויות וריטואליות) ורובוטים אנושיים, וכן הצלחנו להדגים את היישום של fMRI בזמן אמת עבור המדע הבסיסי.


לאחרונה, ההתמקדות שלנו היא בלמידה עמוקה של המוח - אורי טל הוכיח את עליונות הלמידה העמוקה (deep-learning) עבור העברת למידה בקרב נבדקים, בהשוואה לגישות למידה-מכונה (machine-learning) אחרות.