Cerebro ordenador
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¿Cómo funcionan los interfaces cerebro-ordenador?

Según la potencia de los modernos ordenadores sigue creciendo a la vez que nuestro entendimiento del cerebro humano es más grande, se está intentando hacer realidad un tema que hasta el momento estaba delegado a la ciencia ficción. Imagínate el poder transmitir señales directamente al cerebro de alguien que le podría permitir ver, oír o sentir con ciertos sensores incorporados en el cuerpo. Considera el potencial de poder manipular ordenadores o maquinaria con nada más que el pensamiento. No se trata de comodidad – para que discapacitada, el desarrollo del interfaz cerebro-ordenador (BCI) podría ser la tecnología más innovadora que se haya visto en décadas. ¿Cómo funciona la tecnología BCI, donde están sus limitaciones y a donde nos podría llevar en el futuro?

El motivo por el que un BCI puede funcionar es por el modo en que nuestros cerebros funcionan. Nuestros cerebros están llenos de neuronas, células nerviosas individuales conectadas entre si. Cada vez que pensamos, nos movemos, sentimos o recordamos algo, nuestras neuronas están funcionando. El trabajo es realizado por pequeñas señales eléctricas que saltan de una neurona a otra a una velocidad increíble. Las señales son generadas por diferencias en el potencial eléctrico transportado por los iones en la membrana de cada neurona.


Aunque las señales son inyectadas por algo llamado mielina, algunas de las señales eléctricas se escapan. Los científicos pueden detectar esas señales, interpretar lo que significan y usarlas para dirigir algún tipo de dispositivo. También puede funcionar en el otro sentido. Por ejemplo, los investigadores podrían detectar qué señales son enviadas al cerebro por el nervio óptico cuando alguien ve el color rojo. Se podría preparar una cámara para que enviara esas mismas señales al cerebro de alguien cada vez que la cámara registrara o “viera” el color rojo, permitiendo que una persona “viera sin tener que utilizar sus ojos. Por supuesto, esto es una tecnología que está todavía en desarrollo y queda mucho trabajo por hacer.

Uno de los mayores desafíos del cerebro-ordenador hoy en día, son los mecanismos básicos del propio interfaz en si. El método más fácil y menos invasivo es un conjunto de electrones – un dispositivo llamado encefalografo – conectado al cuero cabelludo. Los electrodos pueden peer las señales del cerebro. Sin embargo, el cráneo bloquea un montón de señales eléctricas, y distorsiona lo que consigue pasar a través de el. Para conseguir una señal de mayor resolución los científicos pueden implantar electrodos directamente en la materia gris del propio cerebro, o en su superficie debajo del cráneo. Esto permite una recepción más directa de las señales y permite la localización de electrodos en la parte específica del cerebro donde las señales apropiadas son generadas.

Sin embargo, esto tiene muchos problemas. Requiere una cirugía invasiva para poder implantar los electrodos, y los dispositivos  puestos en el cerebro pueden provocar lesiones en la materia gris a largo plazo. Estas lesiones finalmente bloquean las señales. Independientemente de la localización de los electrodos, el mecanismo básico es el mismo: Los electrodos miden las diferencias de voltaje entre neuronas. La señal es entonces amplificada y filtrada. En los sistemas actuales BCI, es interpretado por un programa de ordenador, aunque puede que estés familiarizado con los antiguos encefalógrafos analógicos, los cuales muestran las señales por medio de bolígrafos que automáticamente escribían los esquemas una hoja de papel puesta en un rollo.

En caos de una entra BCI sensorial, la función ocurre de forma reversa. Un ordenador convierte una señal, como por ejemplo la de una video cámara, en un voltaje necesario para conmutar neuronas. Las señales son enviadas a un implante en el área apropiada del cerebro, y si todo funciona correctamente, las neuronas se activan y el sujeto recibe una imagen visual correspondiente a lo que ve la cámara.

Otra manera de medir la actividad del cerebro es con una imagen de resonancia magnética llamada MRI. La MRI es una máquina grande y complicada. Produce imágenes de alta resolución de la actividad de cerebro, pero no puede ser usado como parte de un BCI permanente. Los investigadores la usan para conseguir datos de ciertas funciones del cerebro o mapear donde se deben poner los electrodos para ver una función determinada. Para poner un ejemplo, si los investigadores están intentando implantar electrodos que permitirán a alguien controlar un brazo biónico con el pensamiento, primero pondrán a la persona en el MRI y le pedirán que mueva su brazo real. El MRI mostrará el área del cerebro que se activa durante el movimiento del brazo, dándoles un objetivo claro de donde poner los electrodos.

Sabiendo todo esto,  ¿Cuáles son los usos reales que se le puede dar a esta tecnología? Lo veremos en la siguiente parte del artículo, el cual puedes ver pulsando aquí.

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