En los últimos veinte años, las investigaciones realizadas en todo el mundo para comprender los procesos y funciones cerebrales han avanzado notoriamente y ahora, científicos de todo el mundo están trabajando para encontrar maneras de utilizar estos conocimientos y técnicas descubiertas para incursionar en nuevas ramas de la ciencia con el fin de lograr una mayor interacción de los seres humanos con su medio, aprovechando las capacidades cerebrales.
Para ponernos en contexto, es necesario entender algunas nociones muy sencillas de cómo funciona el cerebro humano y como es que podemos manejar nuestros cuerpos, emociones y pensamientos más básicos e Instintivosdel ser humano.
Cuando el cerebro envía estos pequeños impulsos eléctricos, lo hace a través de unas células especializadas llamadas neuronas, las cuales tienen terminaciones “emisoras y receptoras” para poder comunicarse con otros billones de células en un breve instante.
Dichas señales que “escaparon” o que no fueron correctamente enviadas a otras células son detectadas por los científicos con pequeños dispositivos electrónicos llamados Electrodos, los cuales pueden conducir estas breves señales a una computadora para un posterior procesamiento.
Es aquí donde entran los recientes avances en Ingeniería Neuronal, el BCI (Brain Computer Interface) en español, Interfaces Computadora-Cerebro. Esta nueva rama de la ciencia estudia las posibilidades de controlar dispositivos electrónicos con el pensamiento. Imaginemos por un momento, ser capaces de navegar en internet, sin utilizar un teclado o mouse, colocarnos una especie de audífonos en la cabeza y manipular nuestra computadora tan sólo con pensarlo. ¿No sería genial?
Ese modo de utilización para las interfaces neuronales fue uno de los primeros usos experimentales que se le dio a esta nueva tecnología y es que sin duda, el apoyo a personas discapacitadas para permitirles un medio de expresión o control motriz es un uso casi totalmente natural para la Ingeniería Neuronal.
Sin embargo, los usos comerciales masivos para esta tecnología no han tardado en aparecer y hace aproximadamente un par de años, numerosos laboratorios alrededor del mundo se dispusieron a crear componentes (hardware) capaces de utilizar las ondas cerebrales como métodos para controlar videojuegos, computadoras y otros usos más comerciales.
El desarrollo del software que intepreta las ondas cerebrales y las transforma en acciones para controlar algún dispositivo electrónico es lo que realmente representa un avance significativo en la última década. La razón es que existen numerosos elementos en el funcionamiento cerebral que interfieren en la recepción clara y concisa de señales que sean totalmente iguales o lineales con el fin de obtener el resultado deseado.
Es decir. Si queremos ir a la derecha y lo pensamos, giraremos ligeramente la dirección de nuestros pies para realizar el giro, sin embargo, en el momento de girar, resulta que volteamos nuestra cabeza en la dirección opuesta o peor aún, tenemos que corregir la dirección porque apareció algún obstáculo de forma instantánea y en nuestro cerebro se generan diversos pensamientos sobre las posibles decisiones que podemos tomar al momento de mover nuestro cuerpo.
La programación de estas interfaces incluye el manejo de complejos algoritmos y procesos matemáticos que permiten “filtrar” dichos pensamientos alternos a la decisión del movimiento. De igual modo, la lectura de dichas señales recordemos que se realiza gracias a las pequeñas emisiones que no fueron correctamente transmitidas y “escaparon” lo que añade un nivel de complejidad mayor al poder ser bloqueadas o interferidas por la masa craneal o por factores eléctricos externos de fenómenos tan simples como la estática.
Para poder solventar el problema de la lectura de las ondas, el primer paso era el implante directo de electrodos en la capa cerebral, lo cual incluía una molesta cirugía una total falta de capacidad comercial masiva debido a la cirugía para implantar dichos electrodos.
Actualmente, los avances en la materia son muy relevantes y ya existen iniciativas comerciales para amplificar las posibilidades de uso diario de esta tecnología. Una de dichas iniciativas es NeuroSky, una empresa que ya ofrece “kits” para poder comenzar a experimentar con la tecnología neuronal ya seas un estudiante, o una enorme corporación interesada en ello.
La tecnología desarrollada por NeuroSky es un dispositivo electrónico capaz de leer las ondas cerebrales a través de varias frecuencias y una plataforma de software que permite interpretar dichas ondas y entregarlas a otros programas. Actualmente la empresa vende kits de desarrollo para que otras empresas realicen innovaciones sobre su plataforma y comienzen a darle forma a productos o servicios que aprovechen las capacidades de NeuroSky.
Por otro lado, un equipo de científicos de la Universidad de Maastricht, en los Países Bajos, ha conseguido desarrollar un método para saber quién habla a una persona y qué le está diciendo, únicamente analizando el cerebro del que escucha, sin contar con ninguna información extra. Según publica la Universidad de Maastricht en un comunicado, este logro ha sido posible gracias al uso de neuroimágenes y de un algoritmo de “data mining” o minería de datos. La neuroimagen incluye diversas técnicas (como la tomografía axial computarizada, la simulación de resonancia magnética o la exploración de resonancia magnética funcional, entre otras) que permiten captar tanto imágenes estructurales como funcionales del cerebro. Mapa de la actividad cerebral El data mining, por su parte, consiste en la extracción de información significativa que permanece implícita en un conjunto de datos. La minería da datos prepara, sondea y explora los datos para sacar la información oculta en ellos, es decir, en las relaciones entre dichos datos, en sus fluctuaciones y en sus dependencias. Con estas técnicas, los investigadores consiguieron hacer un “mapa” de la actividad cerebral asociada con el reconocimiento de los sonidos y de las voces. Según publican los científicos en un artículo aparecido en la revista Science, la combinación de imágenes obtenidas con resonancia magnética funcional de los cerebros de los participantes con la información desprendida del algoritmo de data mining permitió conocer quién le decía qué a una persona, a partir de las “huellas neuronales” que las señales de voz y del discurso producían como respuesta en la corteza auditiva del escuchante. Estas huellas corticales estaban distribuidas espacialmente de una manera concreta, y se repetían cada vez que el participante escuchaba un discurso o una voz previamente aprendidos. Por eso, fue posible el reconocimiento, sólo a través de imágenes cerebrales, de lo que estaba escuchando el oyente y de a quién se lo estaba oyendo decir. Huellas neuronales Según explican los investigadores, los sonidos pronunciados y las voces pueden ser identificados porque cada uno produce una única “huella neuronal” en el cerebro de quien los escucha.
Otros estudios en la matería están a cargo del Doctor Krishna Shenoy, perteneciente al Laboratorio de Sistemas Prostéticos Neuronales de la Universidad de Stanford y que explica en este video de Youtube sobre los avances y logros de su equipo donde han logrado crear un sistema donde es posible escribir hasta 15 palabras por minuto tan sólo con el pensamiento. Actualmente han estado utilizando chimpancés en sus experimentos por sus similitudes con el cerebro humano.
En otro lado, los Neurocientíficos Ole Jensen y Ali Mazaheri, colegas de la Universidad de California y en colaboración con el Instituto Alemán de Donders, han encontrado que las ondas cerebrales también expresan los errores, apenas momentos antes de que éstos ocurran. Dicho descubrimiento se logró mediante el análisis de información magnetoencefalografica, donde es posible apreciar que algunas partes del cerebro se activan al momento de corregir o predecir un error en el movimiento o acción.
Los usos comerciales, militares y científicos de la neurociencia, al igual que la genética y otras ramas específicas de la ciencia moderna están bajo un escrutinio internacional de agencias humanistas, las cuales están en contra, de cierta manera y cada una a su entendimiento, de estos avances y es que sin duda alguna, existen pensamientos o ideas que sólo se generan en nuestro cerebro y que podrían ser manipuladas o violadas en cuanto a la privacidad personal se refiere… Es como si mediante la Neurociencia estuviésemos dando los primeros pasos para eliminar cualquier sentido de privacidad y auto-consiciencia humana.
El trasfondo de dicha polémica es el entendimiento inverso de dicha tecnología. Me explico.
Imaginemos que en un futuro nada lejano (5-10 años) la Neurociencia sea capaz no solo de comprender todos y cada uno de los pensamientos e impulsos de un cerebro humano y a partir de ahí, la ciencia sería capaz teóricamente de simular o generar los mismos impulsos cerebrales para cosas como otorgarle visión a una persona invidente a través de cámaras conectadas a micro-computadoras capaces de convertir la señal óptica de la cámara y transmitirla al cerebro… en el mejor de los casos.
Aunque si lo pensamos bien, también sería posible utilizar interfaces neuronales para controlar “literalmente” todo lo que una persona piensa e inducir comportamientos socialmente no aceptados… Recuerdan todas aquellas películas donde “obligan” a seres humanos a convertirse en super soldados o a insertarse conocimientos tan sólo con un software de computadora como en Matrix? Ha bueno.. pues por ahí va la polémica de la neuro-ciencia.
Es un hecho que la manera en la que manipulamos los dispositivos electrónicos que nos rodean no ha sufrido muchos cambios en los últimos 200 años y básicamente hemos pasado de accionar palancas a tocar botones y de ahí a superficies de cristal líquido pero siempre han envuelto un cierto movimiento físico… quizás cada vez más sutil, pero aún esta presente el “esfuerzo físico” en casi cualquier actividad.
Las interfaces neuronales son una de las formas en que podremos controlar nuestros dispositivos móviles y en un futuro no muy lejano, podremos manejar cualquier electrónico tan sólo con el pensamiento. Es una posibilidad muy prometedora… aunque aterradora al mismo tiempo.
Esperemos que los nuevos avances del siglo XXI no provengan del interés militar universal que ha forjado nuestro mundo moderno, que aprendamos de nuestros errores como raza humana y que tengamos la visión suficiente para mejorar nuestra calidad de vida en vez de pensar en la aniquilación del prójimo…
Más información al respecto:
How stuff Works
Videos de Nuevas Interfaces Computacionales (No todas son neuronales..)
Jeff Hawkins, “Fundador de Palm Inc” y
ahora Numenta
