Un equipo de investigadores ha creado una estructura especial que puede medir la actividad eléctrica del cerebro sin la necesidad de geles conductores pegajosos, para enviar órdenes a un sistema computacional.
De acuerdo con lo resaltado en la publicación ACS Applied Nano Materials, el estudio tras esta iniciativa se centra en el desarrollo de sensores secos que puedan medir la actividad cerebral y controlar dispositivos externos, como robots o extremidades protésicas, utilizando las ondas cerebrales.
Interfaces cerebro-computador (ICC)
Una ICC es un sistema que permite la comunicación directa entre el cerebro humano y un sistema computacional o un dispositivo electrónico. Esta tecnología se utiliza para permitir que las personas controlen dispositivos externos, como sillas de ruedas, prótesis, computadores y otros dispositivos, simplemente mediante el uso de la actividad cerebral.
La ICC funciona mediante la detección y el registro de la actividad eléctrica generada por el cerebro, que se conoce como señales cerebrales o electroencefalograma (EEG). Estas señales son captadas por electrodos colocados en el cuero cabelludo o directamente en el cerebro, y se procesan mediante algoritmos para extraer información útil.
La información obtenida a partir de las señales cerebrales se utiliza entonces para controlar dispositivos electrónicos. Por ejemplo, para controlar una prótesis de brazo, se pueden utilizar las señales cerebrales para identificar la intención del usuario de mover el brazo, lo que activaría la prótesis para realizar ese movimiento.
La tecnología de ICC aún se encuentra en desarrollo y existen diferentes enfoques y tecnologías para su implementación. Sin embargo, su potencial para ayudar a personas con discapacidades motoras y para mejorar la eficiencia en ciertas tareas específicas es amplio.
Nueva alternativa para facilitar la comunicación entre el cerebro y un computador
Los sensores secos son dispositivos que miden la actividad eléctrica del cerebro sin la necesidad de geles conductores pegajosos. A diferencia de los sensores húmedos, que requieren un gel que puede irritar el cuero cabelludo y provocar reacciones alérgicas, los sensores secos pueden ofrecer una alternativa más cómoda y práctica. Si bien esta tecnología ha sido explorada en el pasado, los sensores secos hasta ahora no han sido tan efectivos como los sensores húmedos.
Los investigadores del estudio, liderados por Francesca Iacopi de la Universidad de Tecnología Sydney, Australia, crearon una estructura recubierta de grafeno 3D con diferentes formas y patrones para medir la actividad cerebral. Las formas probadas incluyeron un patrón hexagonal, que funcionó mejor en la superficie curva y peluda de la región occipital de la cabeza. Esta es la zona en la base de la cabeza donde se encuentra la corteza visual del cerebro.
El equipo tras este proyecto incorporó ocho de estos sensores en una diadema elástica, que los sostuvo contra la parte posterior de la cabeza. Al combinarse con un auricular de realidad aumentada que muestra señales visuales, los electrodos pueden detectar qué señal se está viendo y luego trabajar con un computador para interpretar las señales en comandos que controlan el movimiento de un robot de cuatro patas.
Aunque los nuevos electrodos no son tan efectivos como los sensores húmedos, los investigadores ven esto como un primer paso hacia el desarrollo de sensores secos robustos y fáciles de implementar para ayudar a expandir las aplicaciones de interfaces cerebro-computador.
¿Por qué son importantes los sensores secos?
Los sensores secos son importantes porque permiten a los investigadores y médicos medir la actividad eléctrica del cerebro sin la necesidad de geles conductores pegajosos. Para utilizarlos, se pueden incorporar en una diadema elástica que se sostiene contra la parte posterior de la cabeza.
Esto significa que los sensores secos pueden ofrecer una alternativa más cómoda y práctica para los pacientes que necesitan ser monitoreados por trastornos neurológicos. Además, los sensores secos pueden ser utilizados en interfaces cerebro-computador para controlar dispositivos externos, como robots o extremidades protésicas, utilizando las ondas cerebrales.
El potencial de los sensores secos para las interfaces cerebro-computador es enorme. Estas interfaces podrían ayudar a personas con discapacidades físicas o enfermedades neurológicas a controlar dispositivos externos con la mente, lo que les permitiría realizar tareas cotidianas que de otra manera serían imposibles.
Por ejemplo, una persona con parálisis podría controlar una silla de ruedas o un brazo robótico con la mente, lo que les permitiría moverse y realizar tareas sin la necesidad de ayuda externa. Del mismo modo, una persona con una enfermedad neurológica como el Parkinson, podría controlar un dispositivo de estimulación cerebral profunda con la mente, lo que les ayudaría a controlar los síntomas de la enfermedad.
Además de la asistencia para personas discapacitadas o enfermas, las interfaces cerebro-computador también tienen aplicaciones en campos como la robótica y los videojuegos. Un controlador de videojuegos basado en la mente, por ejemplo, podría ofrecer una experiencia de juego más inmersiva y permitir una mayor interacción con el mundo virtual.
En términos generales, los avances en la tecnología de los sensores secos son una buena noticia para las interfaces cerebro-computador y podrían tener un impacto significativo en la vida cotidiana de muchas personas en el futuro. En cuanto la investigación en esta área continúe, es probable que veamos cada vez más aplicaciones de esta llamativa tecnología.
