Interfaces de control a traves de la actividad cerebral

El cerebro humano es la más compleja “máquina” a la que nos podemos enfrentar. Es el centro del sistema nervioso El cerebro controla y regula las acciones y reacciones del cuerpo. Recibe continuamente información sensorial, rápidamente analiza estos datos y luego responde, controlando las acciones y funciones corporales.

La Neurociencia, intenta entender el funcionamiento del cerebro humano. En las últimas décadas se han expandido considerablemente, pero todavía queda mucho camino por recorrer, muchos descubrimientos que hacer y muchas incógnitas que despejar.

Una interfaz de control cerebral, en ingles brain–computer interface (BCI) o direct neural interface o brain–machine interface (BMI) es un canal de comunicaciones directo entre el cerebro y un dispositivo externo que transforma directamente los procesos cerebrales en acciones.

Estos dispositivos, detectan y analizan las ondas emitidas por el cerebro humano. Estas ondas son procesadas y convertidas en órdenes o acciones determinadas (selección de elementos, actuar sobre algún dispositivo…). Todo esto sin la necesidad de ningún tipo de movimiento físico por parte del usuario, únicamente es necesaria la habilidad mental del mismo.

Esto es posible gracias a que dependiendo de la tarea que se desee realizar, el cerebro está más o menos activo en ciertas regiones. Es decir, cada tarea (motora, cognitiva…) activa una o varias regiones del cerebro con intensidad y ritmos concretos.

Los BCI pueden clasificarse en tres tipos distintos: Invasivos (implantados directamente en el cerebro mediante operacion quirurgica), parcialmente invasivos (una parte reside en el cerebro y otra en el exterior) y no invasivos (similares a un casco, residen en el exterior comletamente).

Las interfaces no invasivas son la mas imprecisas de todas pero las mas sencillas de utilizar y las mas asequibles. Se basan en el concepto de electroencefalograma o electroencefalografía EEC, cuya definición es la siguiente:

  • “La electroencefalografía (EEG) es una exploración neurofisiológica que se basa en el registro de la actividad bioeléctrica cerebral en condiciones basales de reposo, en vigilia o sueño.”

Esta técnica, y gracias a una serie de electrodos colocados sobre el cuero cabelludo del paciente, se mide la actividad eléctrica generada por el cerebro (mide los cambios de masa en la población de la actividad sináptica de la corteza cerebral). No proporciona información sobre el área o región cerebral que está generando dicha señal. La señal es de pequeña amplitud y gran variabilidad en el tiempo, por lo que es más limitada y menos precisa que el resto de técnicas.

Como todas las tecnologías, existen una serie de barreras e inconvenientes. A los anteriormente mencionados (baja resolución espacial, baja amplitud y variabilidad temporal) se le suma, a sensibilidad ante el ruido y la alta curva de aprendizaje que se requiere para que los usuarios puedan trabajar de manera altamente efectiva con esta tecnología.

Las posibles aplicaciones de estas tecnologías son innumerables, tantas como puedan imaginarse. Unos posibles ejemplos son los siguientes:

  • Método de ayuda y apoyo para personas discapacitadas: control de sillas eléctricas, teclados, ratones, electrodomésticos…
  • Expresión artística: la combinación de pensamientos, emociones y sentimientos, puede emplearse para crear combinaciones de colores y música.
  • Videojuegos y mundos virtuales: Pueden emplearse como interfaz de control, dejando de lado los clásicos mandos de múltiples botones. Permitiendo combinaciones de acciones que con un mando serian realmente complejas de ejecutar, así como abre las puertas a los discapacitados.
  • Investigación: Todos los experimentos que puedan plantearse, en cualquier ámbito. Ayudará a comprender mejor cómo funciona la mente humana y/o animal.
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