Fuente: AndaluciaInvestiga.com – Carolina Moya Castillo

Este onubense ha sido considerado por la revista Science una de las personalidades claves en el campo de los interfaces cerebrales. En la actualidad, coordina varios proyectos europeos relacionados con esta disciplina

Pregunta (P.-) Usted es uno de los primeros en materializar una fantasía que siempre ha fascinado a la humanidad: el control mental de una máquina…

Respuesta (R.-) Nosotros trabajamos con interfaces cerebrales, dispositivos que analizan la actividad del cerebro y detectan estados mentales del usuario, en tiempo real. Luego, transforman esos pensamientos en órdenes operativas, como seleccionar una letra en un teclado virtual o mover una silla de ruedas. Todo este proceso se desarrolla ejecutando mentalmente una acción, como mover tus propias extremidades o seleccionar las palabras con la misma letra.

(P.-) ¿Cómo se hace realidad ese sueño?

(R.-) La posibilidad de enviar órdenes mentales a una máquina se sustenta en una peculiaridad del cerebro: codifica de manera distribuida cada una de nuestras capacidades. Esto es, cada región del cerebro participa en más de una tarea mental, al tiempo que cada tarea activa diversas regiones con intensidad y ritmos diferentes. El reto es reconocer las pautas de actividad de diferentes regiones cerebrales asociadas a diversas tareas.

(P.-) ¿Cómo registra el dispositivo la actividad cerebral?

(R.-) Las interfaces cerebrales son canales de control y comunicación que no utilizan los nervios periféricos y músculos –vías de salida normales del cerebro- sino, que transforman directamente procesos cerebrales en acciones. Para registrar la actividad cerebral, se pueden utilizar interfaces invasivas, que utilizan electrodos implantados en el cerebro, o interfaces no invasivas, como el electroencefalograma, que son las que nosotros utilizamos.

(P.-) ¿Cómo funciona el electroencefalograma?

(R.-) El electroencefalograma (EEG) indica la actividad eléctrica del cerebro medida con electrodos superficiales, colocados sobre el cuero cabelludo, como si fuera un gorro de baño. Refleja la actividad síncrona de miles de neuronas. Nuestro grupo se ha centrado en este método no invasivo. Mediante el análisis de los ritmos del EEG en diferentes regiones cerebrales, nos proponemos reconocer la tarea mental en la que se halla concentrado el voluntario del ensayo.

Una vez registrado y digitalizado, con la ayuda de un sistema portátil, el EEG se envía a un ordenador para su análisis.

(P.-) Pero, la actividad cerebral es constante y compleja, ¿cómo asociar cada pensamiento con su acción?

(R.-) No es posible observar toda la actividad cerebral, ya que cada neurona participa en la ejecución de varias funciones y cada ejecución se distribuye en distintas regiones del cerebro. Por tanto, nos queda avanzar mucho en la decodificación fiable de estas señales, aunque las actuales técnicas de análisis cerebral, sí nos permiten reconocer un número limitado de órdenes mentales básicas.

(P.-) El proyecto europeo  Mental Augmentation through Determination of Intended Action (MAIA), perteneciente al VI Programa Marco, ha supuesto la aplicación de estos interfaces cerebrales a una silla de ruedas ‘inteligente’, ¿en qué consistía esta investigación?

(R.-) En MAIA perseguíamos desarrollar un dispositivo móvil que pueda ser dirigido con el pensamiento. El sistema detecta cuáles son las intenciones de la persona y dirige el dispositivo móvil, por ejemplo, si se piensa en girar a la izquierda, esa acción se encuentra asociada con un control avanzado de la silla de ruedas.

El consorcio que participó en este proyecto ha realizado con éxito varios experimentos, entre los cuales encontramos dos series de pruebas con usuarios capaces de conducir con la mente la silla de ruedas por un pasillo laberíntico.

(P.-) Además de permitir el control de dispositivos tan complejos como una silla de ruedas, los interfaces cerebrales cuentan también con otras aplicaciones como facilitar la comunicación…

(R.-) Sí, nosotros hemos sido de los primeros grupos de investigación en conseguir prototipos que permiten escribir mensajes en un teclado virtual. El usuario selecciona letras de un teclado que aparece en la pantalla de su ordenador y escribe mensajes, sólo pensándolos. En este caso, el teclado está dividido en tres bloques, cada uno asociado a una tarea mental diferente. A medida que la interfaz reconoce cada una de estas tareas, se selecciona el bloque correspondiente del teclado.

(P.-) En el futuro, ¿cómo se aplicarán los interfaces cerebrales?

(R.-) Aunque el campo de las interfaces cerebrales se encuentra en sus comienzos, ha dejado de ser mera especulación más o menos fantasiosa. En los próximos años, veremos que las interfaces cerebrales controlarán prótesis y otros sistemas que paliarán la falta de movilidad y comunicación de los discapacitados, permitiéndoles conquistar cierto grado de independencia y facilitándoles su incorporación a la Sociedad de la Información.

Para llegar a esta situación, será necesario realizar progresos sustanciales en los tres campos de confluencia de las interfaces cerebrales, como las neurociencias, la bioingeniería y la informática. La conjugación de éstas, ayudarán a simplificar el registro de la actividad cerebral.