A tecnoloxía da interface cerebro-computadora está a saír do laboratorio para entrar nas nosas vidas

Interfacer o noso cerebro con ordenadores conxura visións de conectarse a Matrix ou correr polos bosques de Pandora en Avatar. Vincular a mente coa máquina especulouse desde que comezamos a comprender as complejidades do sistema nervioso e como podemos integralo coa tecnoloxía informática. Podemos ver isto nos primeiros tropos de ciencia ficción, xa que os cerebros incorpóreos controlan numerosas máquinas para realizar as ordes malévolas dalgunha entidade.  

As interfaces cerebro-ordenador (BCI) existen dende hai bastante tempo. Jacques Vidal, profesor emérito da UCLA, que estudou estes sistemas durante a década de 1970, acuñou o termo BCI. A premisa básica é que o cerebro humano é unha CPU que procesa información sensorial e envía sinais eléctricos como ordes. Foi un pequeno salto de lóxica a hipótese de que os ordenadores poden ser programados para interpretar estes sinais e enviar os seus propios sinais na mesma linguaxe. Ao establecer esta linguaxe compartida, teoricamente, o cerebro e a máquina poden falar entre si. 

Movéndoo... con sentimento 

Moitas aplicacións dos BCI están no campo da rehabilitación neuronal. Os científicos saben desde hai tempo que funcións específicas están localizadas en áreas particulares do cerebro, e con este coñecemento do "mapa cerebral", podemos estimular estas áreas para que realicen as súas respectivas funcións. Ao implantar electrodos no córtex motor, por exemplo, ás persoas ás que lles faltan membros pódense ensinar a mover ou manipular próteses "pensando" en mover o brazo. Así mesmo, pódense colocar electrodos ao longo dunha medula espiñal danada para enviar sinais para mover os membros paralizados. Esta tecnoloxía tamén se está a utilizar para as próteses visuais, para substituír ou restaurar a vista en determinados individuos. 

Para as neuropróteses, o obxectivo non é só imitar a función motora perdida. Por exemplo, cando collemos un ovo, o noso cerebro dinos o firme que debe ser o noso agarre, para que non o esmaguemos. Sharlene Flesher forma parte dun equipo da Universidade de Pittsburgh que está a integrar esta función nos seus deseños de prótese. Ao apuntar tamén á área do cerebro que "sente" ou percibe a estimulación táctil (o córtex somatosensorial), o equipo de Flesher espera recrear unha apariencia de mecanismo de retroalimentación que nos permita modular o tacto e a presión, o que é esencial para realizar o movementos motores máis finos da man. 

Fiesher di: "Restaurar completamente a función dun membro superior é usar as nosas mans para interactuar co medio ambiente e poder sentir o que esas mans están tocando", e para que "para manipular realmente os obxectos, cómpre saber que dedos están en contacto, canta forza está exercendo cada dedo e, a continuación, use esa información para facer o seguinte movemento. 

As tensións reais ás que o cerebro envía e recibe impulsos son moi baixas, ao redor de 100 milivoltios (mV). A obtención e a amplificación destes sinais foi un gran problema na investigación do BCI. A vía tradicional de implantación directa de electrodos no cerebro ou na medula espiñal leva os riscos inevitables de procedementos cirúrxicos, como hemorraxias ou infeccións. Por outra banda, as "cestas neuronais" non invasivas como as usadas nos electroencefalogramas (EEG) dificultan a recepción e transmisión do sinal debido ao "ruído". O cranio óseo pode difundir os sinais e o ambiente exterior pode interferir coa captación. Ademais, a conexión a un ordenador require un cableado complicado que limita a mobilidade, polo que a maioría das configuracións de BCI agora mesmo están dentro dos límites dunha configuración de laboratorio. 

Flesher admite que estas limitacións tamén restrinxiron as aplicacións clínicas a unha poboación definida con acceso a estes desenvolvementos. Ela cre que implicar a máis investigadores de diferentes campos podería estimular o desenvolvemento e quizais proporcionar solucións innovadoras a estes obstáculos. 

"O traballo que estamos a facer debería entusiasmar a outros por explorar esta tecnoloxía... expertos nunha variedade de campos que traballan co mesmo obxectivo é un camiño moito máis rápido para achegar as mellores solucións aos pacientes". 

De feito, investigadores e deseñadores están a explorar a BCI máis profundamente, non só para superar estas limitacións, senón para desenvolver novas aplicacións que xeraron un maior interese público. 

Fóra do laboratorio e entramos no xogo 

Desde os seus inicios como startup estudantil da Universidade de Michigan, Neurable, con sede en Boston, converteuse nun dos actores máis visibles no crecente campo de BCI ao explorar un enfoque diferente da tecnoloxía BCI. En lugar de construír o seu propio hardware, Neurable desenvolveu un software propietario que usa algoritmos para analizar e procesar sinais do cerebro.  

"En Neurable, entendemos de novo como funcionan as ondas cerebrais", explica o CEO e fundador, o doutor Ramses Alcaide. "Agora podemos obter eses sinais de configuracións estándar de EEG e combinalos cos nosos algoritmos de aprendizaxe para cortar o ruído e atopar os sinais correctos, a altos niveis de velocidade e precisión". 

Outra vantaxe inherente, segundo Alcaide, é que o seu kit de desenvolvemento de software (SDK) é independente da plataforma, o que significa que se pode aplicar a calquera software ou dispositivo compatible. Esta separación do molde do "laboratorio de investigación" é unha decisión empresarial consciente da empresa para abrir as posibilidades de onde e como se pode aplicar a tecnoloxía BCI. 

"Historicamente, os BCI estiveron contidos no laboratorio, e o que estamos facendo é crear un produto do que todos poidan beneficiarse, xa que os nosos SDK pódense usar en calquera función, médica ou non". 

Este potencial desencadenamento está facendo que a tecnoloxía BCI sexa atractiva en numerosas aplicacións. En ocupacións perigosas como a aplicación da lei ou a loita contra incendios, simular escenarios da vida real sen o perigo necesario pode resultar inestimable para o proceso de formación. 

A potencial aplicación comercial no campo dos xogos tamén está a xerar moita ilusión. Os entusiastas dos xogos xa soñan con estar totalmente inmersos nun mundo virtual onde o ambiente sensorial estea o máis próximo posible á realidade. Sen un controlador de man, os xogadores poden "pensar" en realizar comandos nun ambiente virtual. A carreira para crear a experiencia de xogo máis inmersiva levou a moitas empresas a examinar as posibilidades comerciais de BCI. Neurable ve o futuro na tecnoloxía comercial BCI e está a dedicar recursos a este camiño de desenvolvemento. 

"Queremos ver a nosa tecnoloxía integrada en tantas aplicacións de software e hardware como sexa posible", di Alcaide. "Permitir que as persoas interactúen co mundo usando só a súa actividade cerebral, este é o verdadeiro significado do noso lema: un mundo sen limitacións".