Interfaz cerebro-máquina: qué es, aplicaciones y nuevas tecnologías

El distintivo de nuestra época es la tecnología. Con sus avances y nuevas propuestas, esta ha cambiado el panorama de muchos ámbitos, lo que ha significado un crecimiento exponencial en lo que concierne a sus posibilidades y alcances Uno de estos sectores es, sin lugar a dudas, la computación e informática, las cuales son ampliamente utilizadas en disciplinas emergentes como la biotecnología o la neuroingeniería. Precisamente, en esta última, los avances han sido vertiginosos. Una de sus propuestas más interesantes es la interfaz cerebro-máquina. Este texto aborda las principales características y aplicaciones de esta tecnología.

¿Qué es la interfaz cerebro-máquina? 

Una de las propuestas tecnológicas más innovadoras de las últimas décadas es, sin lugar a dudas, la interfaz cerebro-máquina. Conocida también como interfaz cerebro-computadora (en inglés, brain-computer interface o BCI por sus siglas), se ha desarrollado con gran velocidad como un sistema que busca la conexión o comunicación directa entre el cerebro humano y un dispositivo externo, es decir, un dispositivo electrónico. A través de la captación e interpretación de la actividad eléctrica de las neuronas, un dispositivo especialmente diseñado para este fin interpreta dicha actividad y la traduce a comandos interpretables por una máquina. 

Un claro ejemplo de cómo funciona esta tecnología es la electroencefalografía (EEG). Se trata de una técnica comúnmente utilizada para medir la actividad cerebral. Para esto, se colocan electrodos en la superficie del cuero cabelludo, los cuales captan las ondas cerebrales. Esto genera un reporte que, según los resultados, puede mostrar patrones normales de funcionamiento cerebral, que luego son interpretados por un especialista para brindar un diagnóstico. El padre de esta tecnología es Hans Berger, un psiquiatra alemán al que se le atribuye el descubrimiento de las ondas cerebrales. 

Con todo, se trata de una tecnología cuyos primeros pasos solo anticipan lo que, en el futuro, será parte de aplicaciones cotidianas no solo para manipular dispositivos, sino también para aplicaciones médicas. De hecho, desde hace algunos años, algunas empresas investigan ya –como Neuralink– la implantación de chips en la corteza cerebral para llevar esta interfaz a un nivel superior. 

¿Cómo funciona la interfaz cerebro-máquina? 

El funcionamiento de la interfaz cerebro-máquina, como se mencionó, consiste en la captación y la traducción de la actividad cerebral a través de sistemas diseñados para tal fin. De hecho, se suelen utilizar diferentes dispositivos no invasivos, como sensores o electrodos. Con las señales interpretadas, los usuarios pueden controlar dispositivos o máquinas sin la necesidad de ningún tipo de esfuerzo físico o muscular. 

Aunque muchas de las tecnologías de BCI se encuentran en desarrollo, las que actualmente existen cuentan con una capacidad bastante alta, lo que se traduce, al mismo tiempo, en fiabilidad y precisión en sus procedimientos. Sin embargo, cuando se trata de controlar un dispositivo solo con las ondas cerebrales, es necesaria una tecnología más avanzada para que esto pueda ser incluso más preciso. 

Esto ha llevado a muchos científicos y empresas a investigar en la posible aplicación de implantes en el cerebro, ya que, a mayor proximidad de las ondas de este, mayor también será la captación de las mismas. Se trata de la aplicación de técnicas y procedimientos más invasivos, como la implantación directa de chips o dispositivos directamente en el cerebro. La consigna es la misma: superar el estado actual de la interfaz cerebro-computadora. 

Aunque en la actualidad se pueda manipular un brazo robótico o mover sillas de ruedas con la mente, se espera que las aplicaciones de las interfaces puedan brindar soluciones más completas y efectivas para personas que las necesitan. 

Aplicaciones de la interfaz cerebro-máquina 

Las interfaces cerebro-máquina tienen una amplia gama de aplicaciones, especialmente en el campo de la medicina y la robótica. 

Personas con lesión medular 

La pérdida de la capacidad motora se debe, en la mayoría de las ocasiones, a las lesiones medulares. Sea una parálisis parcial o total del cuerpo, las personas que padecen estas lesiones están incapacitadas de caminar, sostener un vaso o realizar otras actividades cotidianas con total autonomía. Precisamente, una de las aplicaciones de estas interfaces busca interpretar la voluntad de mover un miembro y que esta sea traducida por un dispositivo. Conocidas como neuroprótesis, estas han sido investigadas por empresas de neurotecnología, como Bitbrain, que pretenden que alcanzar tecnologías mínimamente invasivas. 

Controlar robots 

Una de las principales aplicaciones de esta inferfaz es la manipulación de diferentes dispositivos robóticos, cuyas funcionalidades van desde mover artefactos robóticos hasta conducir pequeños vehículos. Precisamente, tal y como se ha mencionado anteriormente, se pueden mover sillas de ruedas gracias a la captación e interpretación de las señales del cerebro. 

Comunicación asistida 

No cabe duda de que la comunicación asistida a través de la interfaz cerebro-computador es una de las aplicaciones más importantes desde que se empezó a desarrollar esta tecnología. Se usa, básicamente, en personas que no pueden comunicarse debido a la pérdida del movimiento voluntario de los músculos. Estas personas –que sufren los efectos de diferentes enfermedades o síndromes– encuentran en lo que se conoce como speller la posibilidad de comunicarse. 

Neurofeedback  

Con esta aplicación, los usuarios pueden mejorar su capacidad cognitiva a través de la autorregulación de la actividad cerebral. Así, no solo se logra una mejora en la atención o en la velocidad con la que se procesa información, sino también una mejora significativa del nivel cognitivo.  

Neuralink: una propuesta de Elon Musk 

Las actividades de Neuralink –empresa fundada por Elon Musk– se centran en la investigación y desarrollo de interfaces cerebro-máquina de alta intensidad, es decir, dotadas de alta precisión y múltiples aplicaciones. De hecho, la propuesta de esta empresa consiste en implantar chips en el cerebro para lograr una comunicación directa con las máquinas. Se trata de un chip inalámbrico que cuenta con miles de electrodos cuya función principal es captar la actividad cerebral de manera más estable, puesto que estos están en contacto directo con el cerebro. 

Actualmente, la investigación de Neuralink se encuentra en un estado avanzado (recuérdese el video en el que un mono utiliza un videojuego con la mente). Tanto es así que la empresa ha solicitado la aprobación de la FDA para realizar pruebas en humanos. Las aplicaciones pueden ser diversas, desde la mejora de las capacidades cognitivas hasta el tratamiento de enfermedades neurológicas. Sin embargo, este tipo de tecnología aplicado en humanos no solo ha abierto debates en torno a la modificación del cuerpo con tecnología, sino también por la accesibilidad de esta. Además, se ha discutido la investigación en animales. 

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