![\"(c)](\"https:\/\/www.cienciacognitiva.org\/files\/2010-28-c-YijunWang.jpg\")
Un equipo de neurocient\u00edficos ha desarrollado una interfaz cerebro-ordenador basada en un tel\u00e9fono m\u00f3vil. Las personas con movilidad reducida podr\u00edan beneficiarse de este innovador sistema en un futuro pr\u00f3ximo. En el experimento que aparece en la fotograf\u00eda de portada, el participante utiliza \u00fanicamente su pensamiento para marcar un n\u00famero de tel\u00e9fono. Ciencia Cognitiva ha entrevistado al Dr. Yijun Wang, ingeniero biom\u00e9dico de la Universidad de California en San Diego, que trabaja en este proyecto.<\/em><\/p>\n<\/em>[Versi\u00f3n en pdf]<\/a><\/p>\n Avances recientes en el desarrollo de interfaces cerebro-ordenador (en ingl\u00e9s \u201cbrain-computer interface\u201d o BCI; v\u00e9anse Correa, 2008<\/a>,\u00a0 y Cort\u00e9s, 2009<\/a>) permiten empezar a so\u00f1ar con sistemas peque\u00f1os, f\u00e1cilmente transportables, y de reducido coste. El sistema del que hoy nos ocupamos consta de un dispositivo de registro del electroencefalograma (EEG) consistente en cuatro electrodos conectados a un peque\u00f1o aparato que amplifica y emite la se\u00f1al v\u00eda bluetooth, que queda sujeto a la cabeza mediante una cinta el\u00e1stica, y de un tel\u00e9fono m\u00f3vil que act\u00faa de receptor y decodificador de la se\u00f1al del EEG. La tarea consiste en focalizar su atenci\u00f3n visual hacia uno de los rect\u00e1ngulos que aparecen en la pantalla. Cada rect\u00e1ngulo parpadea a una frecuencia espec\u00edfica y contiene un n\u00famero del 0 al 9, simulando las teclas de un tel\u00e9fono. Cuando la persona atiende a un rect\u00e1ngulo concreto, su cerebro produce una respuesta caracter\u00edstica que es registrada en el EEG por los electrodos, amplificada y enviada por bluetooth al m\u00f3vil, que interpreta dicha se\u00f1al y emite una respuesta, concretamente, enuncia el n\u00famero que el sujeto pretend\u00eda marcar.<\/p>\n \u00bfCu\u00e1l es el fundamento cient\u00edfico de este ingenioso sistema? Se basa en el descubrimiento de que dirigir la atenci\u00f3n a est\u00edmulos que parpadean produce una potenciaci\u00f3n de la respuesta cerebral evocada en \u00e1reas visuales por dichos est\u00edmulos (Morgan, Hansen y Hillyard, 1996). Este tipo de est\u00edmulos parpadeantes inducen en el sistema visual una respuesta muy caracter\u00edstica: en el EEG puede observarse una oscilaci\u00f3n cuya frecuencia coincide con la frecuencia de estimulaci\u00f3n, la cual se ha denominado \u00abpotenciales visuales evocados estacionarios\u00bb (en ingl\u00e9s, \u201csteady-state visual evoked potentials\u201d o SSVEP). Es decir, si registramos el EEG de una persona que est\u00e1 mirando un rect\u00e1ngulo que parpadea a una frecuencia de 10 Hz (ciclos por segundo), al cabo de unos 500 milisegundos podemos observar en electrodos occipitales (los m\u00e1s cercanos a las zonas visuales) que la actividad el\u00e9ctrica cerebral se sincroniza con dicho parpadeo, dando lugar a unas ondas con forma sinusoidal cuya intensidad m\u00e1xima se concentra en torno a los 10 Hz (Figura 1). Si, adem\u00e1s, la persona concentra su atenci\u00f3n en dicho est\u00edmulo, la intensidad de esta respuesta resulta amplificada.<\/p>\n Figura 1.- Esquema del registro de un "potencial visual evocado estacionario" (SSVEP). Ante la presentaci\u00f3n continua de un est\u00edmulo visual que parpadea con una frecuencia de 10 Hz (10 veces por segundo) el sistema visual responde en sincron\u00eda, lo que puede observarse en el EEG registrado en electrodos colocados sobre el \u00e1rea occipital de la cabeza. La l\u00ednea negra de la gr\u00e1fica representa el potencial el\u00e9ctrico registrado en uno de estos electrodos (expresado en microvoltios) en funci\u00f3n del tiempo (en milisegundos). Obs\u00e9rvese que la onda resultante se ajusta a una funci\u00f3n sinusoidal de 10 ciclos por segundo. Cuando el sujeto presta atenci\u00f3n al est\u00edmulo que parpadea, dicha onda resulta amplificada, tal y como refleja la l\u00ednea roja de la gr\u00e1fica. Tomado de Correa, Kane, Lupi\u00e1\u00f1ez y Nobre (2007).<\/p><\/div>\n Siguiendo esta misma l\u00f3gica, dado que en el experimento de Wang y colegas cada rect\u00e1ngulo numerado estaba asociado a una frecuencia de parpadeo espec\u00edfica, analizando en el EEG cu\u00e1l es la frecuencia del potencial visual evocado estacionario que ha resultado amplificada por la atenci\u00f3n es posible descubrir qu\u00e9 n\u00famero pretend\u00eda marcar el individuo. Es decir, podemos averiguar a qu\u00e9 rect\u00e1ngulo se estaba atendiendo.<\/p>\n Para conocer m\u00e1s detalles sobre este proyecto, Ciencia Cognitiva ha entrevistado a uno de los ingenieros implicados, el Dr. Yijun Wang (en la fotograf\u00eda de portada), quien se encarga de la investigaci\u00f3n experimental para el desarrollo de este sistema.<\/p>\n Pregunta:<\/strong> \u00bfEn qu\u00e9 consiste este proyecto exactamente?<\/p>\n Respuesta:<\/strong> Actualmente estamos dise\u00f1ando e implementando una plataforma de interfaz cerebro-ordenador que es m\u00f3vil e inal\u00e1mbrica. La mayor parte de la investigaci\u00f3n en BCI se limita al contexto de laboratorio, pero si queremos desarrollar aplicaciones del BCI a la vida real o desarrollar un producto comercial, tenemos que probar el sistema con personas normales en ambientes normales y cotidianos. Todav\u00eda existen algunas limitaciones t\u00e9cnicas, como en el caso de los sistemas de EEG, que no est\u00e1n al alcance de los pacientes o de cualquier usuario debido al alto coste de los amplificadores necesarios para procesar la se\u00f1al del EEG. \u00c9ste es un aspecto importante de nuestro proyecto: usamos un dispositivo que hemos dise\u00f1ado espec\u00edficamente para ello, con cuatro electrodos que registran el EEG, y que tan s\u00f3lo cuesta unos 20 d\u00f3lares.<\/p>\n El segundo aspecto relevante de nuestro proyecto consiste en el uso de un tel\u00e9fono m\u00f3vil para el procesamiento de la se\u00f1al EEG, el cual realiza la misma funci\u00f3n que har\u00eda un ordenador. La ventaja del tel\u00e9fono m\u00f3vil es que lo puedes llevar en el bolsillo y puedes comunicarte con cualquier persona en cualquier momento. De la combinaci\u00f3n de ambos aspectos, un sistema de registro del EEG de bajo coste y un tel\u00e9fono m\u00f3vil con sistema inal\u00e1mbrico bluetooth, podemos crear una interfaz cerebro-ordenador que sea completamente port\u00e1til.<\/p>\n P:<\/strong> \u00bfQu\u00e9 tipos de sistemas c\u00f3mo este se pueden encontrar en el mercado actualmente?<\/p>\n R:<\/strong> La empresa Neurosky tiene un videojuego y vende el dispositivo consistente en un electrodo seco (que no necesita aplicaci\u00f3n de gel conductor). El sistema que nosotros estamos desarrollando a\u00fan est\u00e1 en desarrollo y no se comercializa.<\/p>\n P:<\/strong> \u00bfCu\u00e1ndo crees que vuestro sistema podr\u00e1 estar disponible en el mercado? \u00bfQu\u00e9 limitaciones impiden su comercializaci\u00f3n inmediata?<\/p>\n R:<\/strong> Posiblemente lo estar\u00e1 en los pr\u00f3ximos cinco a\u00f1os, aunque a\u00fan tenemos que seguir trabajando en mejorar la proporci\u00f3n se\u00f1al\/ruido del EEG con un dise\u00f1o que sea barato de fabricar. \u00c9ste es el gran reto: dise\u00f1ar un sistema que podamos usar no s\u00f3lo en un contexto de laboratorio (donde hay salas aisladas del ruido el\u00e9ctrico del ambiente), sino en condiciones normales, donde suele haber mucho ruido el\u00e9ctrico.<\/p>\n P:<\/strong> \u00bfC\u00f3mo es el equipo implicado en este proyecto?<\/p>\n R:<\/strong> En este proyecto trabajamos inform\u00e1ticos e ingenieros electr\u00f3nicos de Taiwan y de Estados Unidos, desde hace unos ocho a\u00f1os. El equipo est\u00e1 liderado por el Dr. Tzyy-Ping Jung.<\/p>\n P:<\/strong> \u00bfCu\u00e1l es vuestra siguiente meta en el proyecto?<\/p>\n R:<\/strong> La limitaci\u00f3n principal que tenemos es que el BCI es espec\u00edfico al individuo, y con algunas personas no funciona plenamente. Por ejemplo, hay una gran variabilidad en cuanto a la se\u00f1al de EEG que producen las personas y que son capaces de modular con la atenci\u00f3n y, en algunos casos, esta se\u00f1al es tan d\u00e9bil que queda enmascarada por el ruido. En tal caso, para mejorar la calidad de la se\u00f1al tendr\u00edamos que usar m\u00e1s electrodos para el registro, o aplicar algoritmos de procesamiento de la se\u00f1al que sean m\u00e1s sofisticados. Por tanto, el siguiente paso ser\u00e1 construir una interfaz cerebro-ordenador que pueda ser usada por cualquier persona.<\/p>\n P:<\/strong> Para terminar la entrevista, por favor, Yijun, h\u00e1blanos sobre tu visi\u00f3n del futuro de la interfaz cerebro-computadora.<\/p>\n R:<\/strong> El campo avanza tan deprisa que ya es posible usar BCI para mejorar la ejecuci\u00f3n humana. Esto se est\u00e1 aplicando en contextos militares, por ejemplo para mejorar la eficiencia en tareas de b\u00fasqueda visual de objetos, para acelerar procesos motores, o incluso para comunicarse entre grupos de personas a trav\u00e9s del pensamiento. Tambi\u00e9n es posible monitorear la respuesta cerebral ante la comisi\u00f3n de un error con objeto de corregir errores o de detener una acci\u00f3n inapropiada. En el campo de la interacci\u00f3n humano-ordenador el BCI se usa para lo que se denomina \u201ccognici\u00f3n aumentada\u201d, por ejemplo en sistemas de vigilancia de la alerta o del estado cognitivo de una persona mientras conduce, pero tambi\u00e9n ser\u00e1 posible usarlo en contextos educativos, de manera que en un futuro los profesores podr\u00e1n conocer el estado cognitivo de sus estudiantes. Actualmente tambi\u00e9n estamos trabajando en un proyecto llamado \u00abBCI compartida\u00bb, donde varios individuos realizan una misma tarea de forma simult\u00e1nea.<\/p>\n Referencias<\/strong><\/p>\n Correa, A., Kane, R., Lupi\u00e1\u00f1ez, J. y Nobre, A. C. (2007). Temporal orienting facilitates perception: Electrophysiological evidence based on steady-state visual evoked potentials. En XV Conference of the European Society for Cognitive Psychology<\/em>, Marsella (Francia).<\/p>\n Morgan, S.T., Hansen, J.C. y Hillyard, S.A. (1996). Selective attention to stimulus location modulates the steady-state visual evoked potential. Proceedings of the National Academy of Sciences, USA<\/em>, 93, 4770-4774.<\/p>\n Listo para publicaci\u00f3n el 30 de diciembre de 2010.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"![\"Figura](\"https:\/\/www.cienciacognitiva.org\/files\/2010-28-f1.jpg\")