Controla dispositivos con la mente: Gracias a la inteligencia artificial, dos experimentos consiguen aventajar dos obstáculos centrales

encender o Ahora es posible apagar un dispositivo, mover un robot o escribir con la mente. El cerebro emite ondas individuales desde regiones específicas para cada orden. Esta actividad eléctrica se puede convertir en información representada por un código binario (que es procesado por computadoras convencionales) y transmitida a un dispositivo. Sin embargo, los sistemas actualmente en estudio tienen dos problemas. El más popular, desarrollado por neuroenlace (empresa de Elon Musk), contiene implantes cerebrales que pueden producir este rechazo del cuerpo. Los que usan cascos externos (empresas como emocionalmente ya hay varios modelos en el mercado) ante el inconveniente interferencia. Dos experimentos, uno desarrollado por el programa espacial chino y otro por investigadores de universidades de España, Reino Unido, China y Perú, han conseguido superar ambos escollos Evitar implantes y aplicar inteligencia artificial corrigió los errores para lograr hasta un 99% de precisión.

Ambos experimentos se basan en electroencefalografía no invasiva (EEG) (sin implantes). Consiste en medir la actividad eléctrica generada por las células cerebrales a través de electrodos colocados en el cuero cabelludo. El principal obstáculo es que cualquier interferencia externa, ruido o la presencia de un teléfono móvil genera errores en la lectura de la información del cerebro e impide la correcta interpretación de la orden.

Un equipo de investigadores dirigido por Wang Congqing en el Centro de Investigación y Entrenamiento de Astronautas de China en Beijing ha desarrollado un experimento para controlar dispositivos usando sus ondas cerebrales. El trabajo, revisado y publicado en la revista científica Computer Measurement and Control y publicado por el South China Morning Post, ha arrojado resultados de 99% de eficiencia en la manipulación de un brazo robótico y se espera su aplicación en la estación espacial Tiangong (Palace in the Sky) de China. Según el investigador en la publicación científica, “puede ser utilizado por una persona no capacitada para emitir comandos con bastante precisión y velocidad”. Para mejorar el rendimiento del dispositivo, el equipo usó inteligencia artificial para distinguir patrones de ondas cerebrales.

Un mono interactúa con una computadora a través del implante Neuralink

Un enfoque similar fue desarrollado en una investigación publicada en Applied Soft Computing por el grupo Intelligent Systems Based on Fuzzy Decision Analysis (SINBAD) de la Universidad de Jaén y la Facultad de Ingeniería y Tecnología de Essex (Reino Unido) y Nantong (China) y Lima, Perú, según la Fundación Discover.

El modelo basado en aplicación de inteligencia artificial y lógica difusa (que representa el conocimiento en lenguaje matemático para tomar decisiones complejas sobre problemas que muestran incertidumbre, imprecisión o vaguedad) se han experimentado con voluntarios sanos y pacientes con accidentes cerebrovasculares en un entorno cotidiano, donde cualquier ruido o perturbación puede alterar las lecturas de la actividad cerebral. La efectividad registrada estuvo entre 74,3% y 98,6%. Los participantes del estudio podrían Seleccione un carácter en un teclado virtual y active los interruptores de dispositivos con su mente.

Javier Andreu-Pérez, autor principal del estudio, malagueño, investigador SINBAD y presidente de un grupo del Centro de Inteligencia Computacional de la Universidad de Essex, resume que su investigación demuestra una “bastante buena decodificación del pensamiento para el control de dispositivos”. “. en una domótica”. Y precisa: “Nosotros no corregimos el espíritu. La persona piensa lo que necesita pensar cuando necesita concentrarse en encender un dispositivo en particular. lo que nosotros Hemos mejorado la decodificación. Usando el aprendizaje profundo combinado con técnicas de procesamiento difuso para eliminar todo el ruido alrededor de la señal y enfocarse en la actividad neuronal que puede ser capturada por electroencefalografía”.

La empresa Neurable combinó sensores de lectura de actividad cerebral con el visor HTC Vive para permitir que una persona controle acciones dentro de un videojuego con su mente

La investigación salva así una de las principales trampas de esta tecnología. Andreu-Pérez explica que “un móvil, el ruido ambiental, el pelo o incluso unos pasos pueden corromper la señal”. “Puede reducir la interferencia en un laboratorio, pero lo probamos en un entorno natural‘, enfatiza.

El otro gran reto que han superado es implantar dispositivos en el cerebro, una de las grandes limitaciones de estas tecnologías por sus efectos secundarios. Con esto en mente, el investigador simplifica el proceso: “Cada neurona genera un impulso eléctrico con un voltaje muy bajo. Puede detectarse mediante un electrodo, generalmente de oro o platino, implantado en la cabeza. A nosotros Utilizamos un casco externo que escucha, amplifica y capta este voltaje para poder procesarlo“.

Andreu-Pérez explica el por qué de los diferentes resultados: “Una persona puede centrarse mejor que otra en un pensamiento concreto y moderarlo más claramente para que podamos codificarlo”. “En general”, dice, “los porcentajes promedio fueron bastante buenos. Siempre hay un margen de error, pero funcionaron bastante bien”.

Una de las cintas para la cabeza desarrolladas por Neurosky, una empresa especializada en el reconocimiento de patrones de ondas cerebrales, una tecnología que Facebook quiere usar para que las personas puedan escribir con la mente.Cortesía de Neurosky

Aunque el experimento se centró en acciones sencillas de domótica, como Encender una luz o activar un dispositivo con la mente, el futuro de esta tecnología es gigantesco. El investigador español explica: “Empezamos, pero somos más ambiciosos: queremos llegar a la robótica, al motor, a la neuromedicina, al ocio…. al final es asi Usa tu cerebro como una extremidad más de tu cuerpo de la forma más natural”.

En este sentido, otra vía de desarrollo del equipo de Andreu Pérez es el desarrollo de lectores de EEG cada vez más pequeños. Mikhail Lebedev, neurocientífico de la Universidad Skoltech (Moscú), que desconocía el estudio del investigador español y el experimento chino, destaca las posibilidades de los dispositivos de encefalografía, especialmente en el campo médico: “Se puede Ayudar a las personas con movilidad reducida a recuperar el control de sus extremidades o advertir a los pacientes con epilepsia de un ataque inminente”. Y agrega otros usos como la investigación del sueño, la toma de decisiones, la memoria y la atención. También se utiliza como fórmula para evaluar daños cerebrales o monitorizar pacientes en coma sin excluir la manipulación de dispositivos, desde el brazo de un exoesqueleto hasta encender una televisión o de ocio.

Lebedev, autor de un artículo en Experimental Brain Research, coincide con Andreu-Pérez en que una de las claves será el desarrollo de dispositivos compactos y asequibles. El problema con los sistemas existentes que se usan en laboratorios y hospitales es que son voluminosos y costosos, o que la cantidad de electrodos es limitada, lo que da como resultado una calidad de señal mediocre. Los dispositivos de pasatiempo tienden a ser más baratos, pero con una sensibilidad aún peor.

Para sortear estas limitaciones, investigadores de la Universidad Estatal de los Urales del Sur, la Universidad Estatal de Carolina del Norte y Brainflow, dirigidos por el ingeniero de investigación en electrónica Ildar Rakhmatulin y Lebedev, han desarrollado un dispositivo que se construirá con una inversión de unos 350 euros, un tercio del coste. lata de los análogos actualmente disponibles, con 24 electrodos más que los convencionales, con un peso de 150 gramos y una calidad de señal que cumple con los requisitos promedio de un examen.

Pero el mayor inconveniente del avance de estas tecnologías es que Privacidad de pensamiento e influencia externa en el cerebro.. Andreu-Pérez lo reconoce. “Estamos avanzando en el campo tecnológico, pero debe haber un trabajo ético paralelo. No se puede tener uno sin el otro”.

Erik Sorto, el parapléjico que podía mover un brazo robótico con la mentepunto de acceso

Con esto en mente, los investigadores del Imperial College London en APL Bioengineering realizaron una revisión de los dispositivos comerciales modernos de interfaz cerebro-computadora (BCI) para analizar las limitaciones tecnológicas clave, así como los desafíos éticos y legales.

Según los investigadores, la La tecnología permite la comunicación bidireccionalpor ejemplo, tiene beneficios para pacientes con daño cerebral o puede favorecer el aprendizaje, pero también, según Rylie Green, coautora del estudio, “es evidente que Las neurotecnologías tienen el potencial de moldear profundamente nuestra propia experiencia humana“.

No solo se relaciona con posibles efectos secundarios mentales y fisiológicos aún no explorados, sino también con el potencial de explotación de los datos neuronales de los usuarios por parte de empresas privadas que desarrollan estas tecnologías. Además del valor diagnóstico Los datos de EEG podrían usarse para inferir estados emocionales y cognitivoslo que proporcionaría una visión sin precedentes de las intenciones, preferencias y emociones del usuario”, advierten los investigadores.

¿Qué pasaría si la tecnología solo permitiera obtener mejores resultados académicos a aquellos que pudieran pagar, aumentara las desigualdades o si el dueño de los datos cerebrales quisiera comercializarlos o usarlos para provocar ciertos comportamientos? “Este panorama sombrío plantea un dilema interesante para los políticos en la comercialización de BCI”, dice Green. Y se pregunta: “¿Deberían los reguladores intervenir para prevenir el abuso y el acceso desigual a la información? neurotecnología? ¿Debería la sociedad seguir el camino de innovaciones anteriores como Internet o el teléfono inteligente, que originalmente apuntaban a nichos de mercado pero ahora se comercializan a nivel mundial?

El investigador, al igual que Andreu-Pérez, cree que hay que actuar en paralelo al necesario y prometedor desarrollo tecnológico: “A pesar de los riesgos potenciales, la capacidad de integrar la sofisticación de la mente con las posibilidades de la tecnología moderna supone un logro sin precedentes desde el comienzo. , nuestras propias nociones preconcebidas Desafiantes de lo que es un ser humano.”