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Desarrollan una aplicación para que personas sin movilidad controlen dispositivos domóticos con el pensamiento

Un equipo de investigación de la Universidad de Málaga ha validado un sistema dirigido a personas que padecen síndrome de cautiverio, una dolencia que les impide moverse y hablar y que está asociada a otras enfermedades neurodegenerativas, como la ELA. La aplicación conecta los pensamientos con la computadora que permite dar órdenes para controlar de manera autónoma luces, televisión, música o servicios de mensajería instantánea. 


Málaga |
14 de febrero de 2023

Un equipo de investigación de la Universidad de Málaga ha creado una aplicación que conecta la actividad cerebral con una computadora. En primer lugar se presentan una serie de opciones en una pantalla a la persona que fija su atención en la acción deseada. El ordenador es capaz de transformar en comandos de voz las órdenes recibidas. Esta información se envía a un asistente virtual, como ‘Ok Google’, que la ejecuta en un sistema domótico. La plataforma es de especial interés para ser usada por personas que han perdido la capacidad de comunicación con su entorno, como los enfermos de ELA.

sistema silla ela

El sistema es un dispositivo que se coloca en la cabeza del individuo con unos conectores que analizan la actividad electroencefalográfica.

Una interfaz cerebro-computadora (BCI) es un tipo de tecnología que establece un canal de comunicación entre un usuario y ciertos dispositivos en el entorno a través de las señales cerebrales del usuario. Por otro lado, los sistemas domóticos y los asistentes virtuales basados en voz están ampliamente implantados en los hogares actuales. Sin embargo, poner en conexión ambas plataformas es aún hoy día un desafío para los investigadores.

Es decir, el objetivo es que una persona pueda ‘pensar’, por ejemplo, en encender la luz y que incluso pueda seleccionar la intensidad o el color con que lo haga. Así, en el artículo ‘Brain-computer interface (BCI)-generated speech to control domotic devices’ publicado en la revista Neurocomputing los expertos desarrollan UMA-BCI, un sistema capaz de conectar un BCI con dispositivos del entorno adaptados para operar con comandos de voz. Concretamente han validado su uso en un televisor, un aire acondicionado, una bombilla inteligente, un enchufe inteligente y las aplicaciones de mensajería instantánea y reproducción de música.

Además, el sistema puede personalizarse según las características de cada individuo. “En este artículo, hemos demostrado con éxito el uso de un sistema BCI para el control domótico que es flexible y puede adaptarse potencialmente a las necesidades de un usuario”, indica a la Fundación Descubre el profesor de la Universidad de Málaga Francisco Velasco, autor del artículo.

Conectores que interpretan el pensamiento

Los sistemas BCI consisten en un dispositivo que se coloca en la cabeza del individuo con unos conectores que analizan la actividad electroencefalográfica. Al mismo tiempo, se presentan una serie de opciones en una pantalla que van parpadeando. La selección se realiza directamente en función de la elección por el pensamiento. A continuación, la interfaz genera un comando de voz que es interpretado por el asistente virtual.

grupo silla ela uma

El equipo de la Universidad de Málaga, autor del artículo.

Así, si por ejemplo se quiere encender una luz, la pantalla muestra las distintas opciones del sistema parpadeando. El individuo selecciona la acción deseada fijando su atención en la opción ‘Encender’ la bombilla. Los conectores cerebrales entienden la actividad ‘Encendido’ y emite la orden al asistente: ‘Ok google. Enciende la luz’. El asistente virtual capta la voz y envía por wifi el comando a la bombilla inteligente y se activa.

La validación del sistema ha contado con un grupo de doce personas sanas y tres voluntarios con esclerosis lateral amiotrófica pertenecientes a la Asociación ELA Andalucía. Los resultados de los cuestionarios sobre su usabilidad y el rendimiento confirman que el sistema podría ser útil y adecuado para los pacientes.

Aún así, los expertos continúan mejorando la aplicación tanto a nivel de software como en hardware. Por un lado, han logrado dispositivos más asequibles para los usuarios, que llegan a rondar los mil euros, mucho más económicos que otros dispositivos para BCI. Por otro, el sistema es configurable y personalizable sin necesidad de conocimientos técnicos previos, ya que se ofrece mediante un menú muy accesible y al alcance tanto de pacientes como de sus cuidadores.

Silla ELA

La plataforma es de especial interés para ser usada por personas que han perdido la capacidad de comunicación con su entorno, como los enfermos de ELA.

En futuros trabajos los investigadores quieren abordar la sensación de los pacientes con el uso diario y a largo plazo de estos sistemas. Esto permitiría probarlo en un entorno más cercano a la realidad que viven y desarrollar dispositivos portátiles de bajo costo que no requieran conocimientos técnicos especializados para su uso y, por tanto, poder mejorarlo para su implantación masiva. De esta manera, los enfermos que padecen el conocido síndrome del cautiverio podrían ampliar sus capacidades durante más tiempo y favorecer su calidad de vida a pesar de su dolencia.

La investigación se ha financiado mediante el proyecto ‘Sistema de interacción cerebral de ayuda a personas con síndrome de cautiverio’ del Ministerio de Ciencia e Innovación, la Agencia Estatal de Investigación y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) de la Unión Europea.

Referencias

Francisco Velasco Álvarez, Álvaro Fernández Rodríguez y Ricardo Ron Angevin. ‘Brain-computer interface (BCI)-generated speech to control domotic devices’. Neurocomputing. 2022

Más información:

#CienciaDirecta, agencia de noticias de ciencia andaluza, financiada por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía, con la colaboración de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología-Ministerio de Ciencia e Innovación.

Teléfono: 958 63 71 99. Extensión 205

E-mail: comunicacion@fundaciondescubre.es



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