{"id":6955,"date":"2021-04-14T10:14:15","date_gmt":"2021-04-14T10:14:15","guid":{"rendered":"https:\/\/www.cientificos.pe\/?p=6955"},"modified":"2021-04-15T13:53:15","modified_gmt":"2021-04-15T13:53:15","slug":"la-interfaz-cerebro-computador-y-sus-aplicaciones","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.cientificos.pe\/?p=6955","title":{"rendered":"La Interfaz Cerebro Computador y sus Aplicaciones"},"content":{"rendered":"

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RESUMEN: Las interfaces cerebro computador han sido objeto de estudio e investigaci\u00f3n para diversas aplicaciones como cl\u00ednicas, de entretenimiento y educativas. En base a ello, las se\u00f1ales de electroencefalograf\u00eda (EEG) formaron parte de muchas aplicaciones de investigaci\u00f3n.\u00a0 En este art\u00edculo se expone c\u00f3mo se ha desarrollado esta interfaz a lo largo de los a\u00f1os y la gran utilidad dentro del campo de las neurociencias, as\u00ed como aplicaciones biom\u00e9dicas para detecci\u00f3n o prevenci\u00f3n de ciertas patolog\u00edas. El objetivo es dar a conocer este sistema que es puerta a grandes descubrimientos para el cerebro humano, inteligencia artificial y las enfermedades degenerativas.<\/p>\n

La interfaz cerebro computador desde 0<\/h3>\n

\"\"Es bien sabido que hoy en d\u00eda los sistemas computacionales se han convertido en una de las principales herramientas que facilitan la vida de las personas. \u00bfQu\u00e9 tal no solo facilitar sino mejorar las vidas? En neurociencias y ciertos campos de ingenier\u00eda, una interfaz cerebro computadora, o en ingl\u00e9s Brain Computer Interface (BCI) es un dispositivo que puede usar la actividad neuronal en el cerebro para poder comunicarse con otros sistemas o controlar m\u00e1quinas, miembros artificiales o robots sin una acci\u00f3n de manipulaci\u00f3n f\u00edsica directa [1]. La actividad neuronal utilizada en la BCI se puede registrar utilizando t\u00e9cnicas invasivas o no invasivas. El objetivo de la BCI no es necesariamente determinar la intenci\u00f3n de una persona mediante la actividad cerebral, sino m\u00e1s bien proporcionar un nuevo canal de salida para el cerebro que requiere un control adaptativo voluntario por parte del usuario.<\/p>\n

Evoluci\u00f3n de la BCI desde sus or\u00edgenes<\/h3>\n

\"\"La investigaci\u00f3n y primera aparici\u00f3n de la expresi\u00f3n interfaz cerebro-computador fue en los 70 ‘s en la Universidad de California, esto gracias a la investigaci\u00f3n del cerebro humano y su actividad el\u00e9ctrica, la cual tiene una estrecha conexi\u00f3n con el descubrimiento de interfaces inform\u00e1ticas cerebrales. El desarrollo de la electroencefalograf\u00eda por Hans Berger fue un gran avance para la humanidad, ya que logr\u00f3 registrar actividad cerebral humana: el electroencefalograma (EEG). EEG es una tecnolog\u00eda de neuroimagen que se utiliza para registrar los potenciales el\u00e9ctricos cerebrales que miden las fluctuaciones de voltaje el\u00e9ctrico a lo largo del cuero cabelludo como resultado de los flujos de corriente en las neuronas del cerebro y la actividad neuronal del cerebro [2]. Este fue un importante descubrimiento debido a la posibilidad de detectar enfermedades cerebrales. Como uno de los primeros usos comunes de la tecnolog\u00eda de interfaz cerebro-computadora, la retroalimentaci\u00f3n del EEG se ha utilizado durante varias d\u00e9cadas.<\/p>\n

En el a\u00f1o 1998, el investigador Philip Kennedy implant\u00f3 el primer objeto de interfaz de computadora cerebral en un ser humano mediante el uso de un dielectrodo inal\u00e1mbrico.<\/p>\n

En 2001 un equipo de investigadores de la Universidad de Brown form\u00f3 una empresa de comercio p\u00fablico, Cyberkinetics. En 2004, Matthew Nagle se convirti\u00f3 en el primer humano en ser implantado con un BCI, BrainGate de Cyberkinetics\u2122; despu\u00e9s ese mismo a\u00f1o, investigadores del Wadsworth Center del Departamento de Salud del Estado de Nueva York elaboraron un informe de investigaci\u00f3n que demostr\u00f3 la capacidad de controlar una computadora usando un BCI [3].<\/p>\n

Desde ese momento hasta hoy en d\u00eda, se realizan diversas publicaciones, investigaciones y proyectos asociados al BCI como innovaci\u00f3n para distintas aplicaciones en la sociedad.<\/p>\n

Aplicaciones de las interfaces cerebro computador<\/h3>\n

\"\"Las aplicaciones para estas tecnolog\u00edas pueden ir desde las terapias psicol\u00f3gicas y soluciones biom\u00e9dicas hasta el entretenimiento, como realidades virtuales y aparatos BCI que nos permiten acceder a videojuegos controlados con la actividad de las ondas cerebrales; y la educaci\u00f3n, como determinar el nivel de atenci\u00f3n de estudiantes e investigar la relaci\u00f3n con el rendimiento y poder facilitar el aprendizaje [4].<\/p>\n

Las aplicaciones m\u00e1s destacadas del BCI son las del campo biom\u00e9dico y cl\u00ednico. Entre ellas pueden destacar algunas como el Neurofeedback, una terapia que regula la actividad de algunas ondas cerebrales mediante est\u00edmulos ya sean t\u00e1ctiles, visuales o auditivos, eficiente para personas con trastornos como epilepsia, ansiedad, y TDAH [5].<\/p>\n

El procesamiento de se\u00f1ales EEG tambi\u00e9n ha sido clave para varias soluciones biom\u00e9dicas a neuropat\u00edas como par\u00e1lisis cerebral y la enfermedad de Parkinson. Estas pueden estar basadas en procesar, detectar segmentos y clasificar se\u00f1ales EEG de movimientos de extremidades como manos y pies o en izquierda y derecha, para despu\u00e9s ser usadas como salida para aplicaciones como pr\u00f3tesis de control mental, controlar sillas de ruedas mentalmente, y otras innovaciones de BCI. Existen BCIs que sirven como terapia para personas con da\u00f1os y traumas craneales severos para ejercitar las zonas afectadas para que haya neuroplasticidad y las personas se adapten. Un ejemplo de ellos es un BCI que genera notas musicales mediante la actividad EEG para reforzar y estimular las conexiones neuronales por este medio.<\/p>\n

Son muchos m\u00e1s los ejemplos que podr\u00eda mencionar en este art\u00edculo, pero aun as\u00ed queda en evidencia la evoluci\u00f3n y constante descubrimiento cient\u00edfico sobre el cerebro humano y su conexi\u00f3n con las m\u00e1quinas. Esta constante investigaci\u00f3n seguir\u00e1 generando soluciones a neuropat\u00edas, miopat\u00edas y accidentes cerebrales y cerebrovasculares. Estamos frente a lograr lo que se cre\u00eda imposible y generar un futuro beneficioso para la humanidad dentro de las neurociencias.<\/p>\n

El autor<\/h3>\n

\"\"Sebasti\u00e1n Ibarra Arregui, es estudiante de \u00faltimo a\u00f1o de Ingenier\u00eda Biom\u00e9dica en la Pontificia Universidad Cat\u00f3lica del Per\u00fa (PUCP) y Universidad Peruana Cayetano Heredia (UPCH), miembro fundador de la Rama Estudiantil IEEE UPCH en 2019 y miembro fundador de la Asociaci\u00f3n de Estudiantes de Ingenier\u00eda Biom\u00e9dica en 2020 como vicepresidente. Actualmente miembro del proyecto MASI ventiladores y realizando investigaci\u00f3n y proyectos en las \u00e1reas de neurociencias, ingenier\u00eda cl\u00ednica y procesamiento de se\u00f1ales e im\u00e1genes m\u00e9dicas.<\/p>\n

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Referencias:<\/h3>\n

[1] A. Vallabhaneni, T. Wang, and B. He, \u201cBrain\u2014computer interface,\u201d in Neural engineering. Springer, 2005, pp. 85\u2013121.<\/p>\n

[2] J. C. Henry, \u201cElectroencephalography: basic principles, clinical applications, and related fields\u201d Neurology, vol. 67, no. 11, pp. 2092\u20132092, 2006.<\/p>\n

[3] Brain Vision UK., \u201cThe Brief History of Brain Computer Interfaces\u201d URL: The Brief History of Brain Computer Interfaces : Brain Vision UK<\/a><\/p>\n

[4] Hugo Marte, \u201cINTERFAZ CEREBRO COMPUTADOR: CONTROLAR COSAS CON LA MENTE\u201d URL: Interfaz Cerebro Computador: Controlar cosas con la mente – NeuroClass (neuro-class.com)<\/a><\/p>\n

[5] Arns, M., De Ridder, S., et. al, \u201cEfficacy of neurofeedback treatment in ADHD: the effects on inattention, impulsivity and hyperactivity: a meta-analysis\u201d Clinical EEG andnneuroscience, 40(3), 180-189.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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