Primera interfaz entre dos cerebros humanos: Control a distancia del dedo de un colega
27 de agosto 2013 - Investigadores de University of Washington han realizado lo que ellos creen que es la primera interfaz no invasiva entre dos cerebros humanos, con un investigador capaz de enviar una señal desde su cerebro, a través de Internet, para controlar los movimientos de la mano de un compañero investigador.
Uso de las grabaciones eléctricas del cerebro y una forma de estimulación magnética, Rajesh Rao envía una señal de cerebro a Andrea Stocco en el otro lado del campus de la Universidad de Washington, causando que el dedo de Stocco pueda moverse sobre un teclado.
Ya investigadores de la Universidad Duke habían demostrado la comunicación cerebro a cerebro entre dos ratas, y los investigadores de Harvard la habían demostrado entre un humano y una rata, Rao y Stocco creen que esta es la primera demostración de la interfaz cerebro humano a humano.
"Internet era una manera de conectar las computadoras, y ahora puede ser una manera de conectar el cerebro", dijo Stocco. "Queremos aprovechar el conocimiento del cerebro y transmitirlo directamente de un cerebro a otro."
Los investigadores capturaron la demostración completa de vídeo grabado en ambos laboratorios. La versión disponible al final de esta historia ha sido editado en la longitud
Rao, profesor de UW de ciencias de la computación e ingeniería, ha estado trabajando en interfaces cerebro-ordenador (BCI) en su laboratorio durante más de 10 años y acaba de publicar un libro de texto sobre el tema. En 2011, estimulado por los rápidos avances en la tecnología BCI, él creía que podía demostrar el concepto de interfaz humana de cerebro a cerebro. Así que se asoció con Stocco, un profesor asistente de investigación en psicología de la Universidad de Washington, del Instituto de la UW de Ciencias del Cerebro y Aprendizaje.
El 12 de agosto, Rao estaba sentado en su laboratorio con una gorra con electrodos conectados a una máquina de electroencefalografía, que lee la actividad eléctrica en el cerebro. Stocco se encontraba en su laboratorio en el campus con un gorro de baño púrpura con una bobina de estimulación magnética transcraneal, ubicada directamente sobre la izquierda de la corteza motora, en la región que controla el movimiento de la mano.
El equipo tuvo una conexión de Skype configurada por lo que los dos laboratorios podrían coordinar, aunque ninguno Rao ni Stocco podían ver las pantallas de Skype.
Rao miró una pantalla de ordenador y jugó un simple juego de video con su mente. Cuando él iba a disparar un cañón contra un objetivo, se imaginó moviendo su mano derecha (con cuidado de no mover la mano en realidad), haciendo que el cursor tocase el botón de "fuego". Casi instantáneamente, Stocco, que llevaba auriculares contra ruidos y no estaba mirando la pantalla de ordenador, involuntariamente movió su dedo índice para empujar la barra espaciadora del teclado en frente de él, como si fuese a disparar el cañón. Stocco comparó la sensación de su mano que se mueve involuntariamente a la de un tic nervioso.
"Fue emocionante y espeluznante ver cómo una acción imaginaria de mi cerebro se tradujo en una acción real causada por otro cerebro", dijo Rao. "Esto fue básicamente un flujo unidireccional de información desde mi cerebro al suyo. El siguiente paso será tener una conversación de dos vías más equitativa directamente entre los dos cerebros."
Las tecnologías utilizadas por los investigadores para el registro y la estimulación del cerebro son harto conocidas, la electroencefalografía, o EEG, que se utiliza de forma rutinaria por los médicos e investigadores para registrar la actividad cerebral no invasiva en el cuero cabelludo. La estimulación magnética transcraneal, o TMS, es una forma no invasiva de estimulación del cerebro para provocar una respuesta. Su efecto depende de donde se coloca la bobina, en este caso, se colocó directamente sobre la región del cerebro que controla la mano derecha de una persona. Mediante la activación de estas neuronas, la estimulación del cerebro logró convencerlo de que era necesario mover la mano derecha.
Los estudiantes de ingeniería informática Mateo Bryan, Bryan Djunaedi, Joseph Wu y Alex Dadgar, junto con el estudiante graduado de la bioingeniería Dev. Sarma, fueron los que escribieron el código informático para el proyecto, traduciendo las señales del cerebro de Rao en un comando para el cerebro de Stocco.
"La interfaz cerebro-computadora es algo que la gente ha estado hablando desde hace mucho, mucho tiempo", dijo Chantel Prat, profesora asistente de psicología en el Instituto de la UW de Ciencias Aprendizaje y Cerebro, y esposa de Stocco, investigadora asociada que ayudó a llevar a cabo el experimento. "Logramos conectar un cerebro con la más compleja computadora que se haya estudiada, y que es otro cerebro."
A primera vista, este avance trae a la mente todo tipo de escenarios de ciencia ficción. Stocco se refirió en tono de broma a ella como una "mente Vulcano" Pero Rao advirtió que esta tecnología sólo lee ciertos tipos de señales cerebrales simples, no los pensamientos de una persona. Y no le da a nadie la capacidad de controlar sus acciones en contra de su voluntad.
"Creo que algunas personas estarán nerviosas por esto porque van a sobreestimar la tecnología", dijo Prat. "No hay manera posible de que la tecnología que tenemos se puede usar en una persona sin saberlo o sin su participación voluntaria."
Stocco dice que a partir de ahora esta tecnología se podría utilizar, por ejemplo, para que alguien en tierra pueda ayudar a un asistente de vuelo, o para un avión cuando el piloto queda incapacitado. O para una persona con discapacidad, para que pueda comunicar su deseo, por ejemplo, por comida o agua. Las señales del cerebro de una persona a otra funcionarían incluso si no hablan el mismo idioma.
Rao y Stocco próximo planean llevar a cabo un experimento que transmita información más compleja de un cerebro a otro. Si eso funciona, entonces se llevará a cabo el experimento en un conjunto más amplio de temas.
Su investigación fue financiada en parte por el Centro de la Fundación Nacional de Ciencia de Ingeniería Investigación sensoriomotora de Ingeniería Neural en la Universidad de Washington, la Oficina de Investigación del Ejército de EE.UU. y los Institutos Nacionales de Salud.
Traducido por Rubén Carvajal Santana de
Science News del 27-8-2013
27 de agosto 2013 - Investigadores de University of Washington han realizado lo que ellos creen que es la primera interfaz no invasiva entre dos cerebros humanos, con un investigador capaz de enviar una señal desde su cerebro, a través de Internet, para controlar los movimientos de la mano de un compañero investigador.
Ya investigadores de la Universidad Duke habían demostrado la comunicación cerebro a cerebro entre dos ratas, y los investigadores de Harvard la habían demostrado entre un humano y una rata, Rao y Stocco creen que esta es la primera demostración de la interfaz cerebro humano a humano.
"Internet era una manera de conectar las computadoras, y ahora puede ser una manera de conectar el cerebro", dijo Stocco. "Queremos aprovechar el conocimiento del cerebro y transmitirlo directamente de un cerebro a otro."
Los investigadores capturaron la demostración completa de vídeo grabado en ambos laboratorios. La versión disponible al final de esta historia ha sido editado en la longitud
Rao, profesor de UW de ciencias de la computación e ingeniería, ha estado trabajando en interfaces cerebro-ordenador (BCI) en su laboratorio durante más de 10 años y acaba de publicar un libro de texto sobre el tema. En 2011, estimulado por los rápidos avances en la tecnología BCI, él creía que podía demostrar el concepto de interfaz humana de cerebro a cerebro. Así que se asoció con Stocco, un profesor asistente de investigación en psicología de la Universidad de Washington, del Instituto de la UW de Ciencias del Cerebro y Aprendizaje.
El 12 de agosto, Rao estaba sentado en su laboratorio con una gorra con electrodos conectados a una máquina de electroencefalografía, que lee la actividad eléctrica en el cerebro. Stocco se encontraba en su laboratorio en el campus con un gorro de baño púrpura con una bobina de estimulación magnética transcraneal, ubicada directamente sobre la izquierda de la corteza motora, en la región que controla el movimiento de la mano.
El equipo tuvo una conexión de Skype configurada por lo que los dos laboratorios podrían coordinar, aunque ninguno Rao ni Stocco podían ver las pantallas de Skype.
Rao miró una pantalla de ordenador y jugó un simple juego de video con su mente. Cuando él iba a disparar un cañón contra un objetivo, se imaginó moviendo su mano derecha (con cuidado de no mover la mano en realidad), haciendo que el cursor tocase el botón de "fuego". Casi instantáneamente, Stocco, que llevaba auriculares contra ruidos y no estaba mirando la pantalla de ordenador, involuntariamente movió su dedo índice para empujar la barra espaciadora del teclado en frente de él, como si fuese a disparar el cañón. Stocco comparó la sensación de su mano que se mueve involuntariamente a la de un tic nervioso.
"Fue emocionante y espeluznante ver cómo una acción imaginaria de mi cerebro se tradujo en una acción real causada por otro cerebro", dijo Rao. "Esto fue básicamente un flujo unidireccional de información desde mi cerebro al suyo. El siguiente paso será tener una conversación de dos vías más equitativa directamente entre los dos cerebros."
Las tecnologías utilizadas por los investigadores para el registro y la estimulación del cerebro son harto conocidas, la electroencefalografía, o EEG, que se utiliza de forma rutinaria por los médicos e investigadores para registrar la actividad cerebral no invasiva en el cuero cabelludo. La estimulación magnética transcraneal, o TMS, es una forma no invasiva de estimulación del cerebro para provocar una respuesta. Su efecto depende de donde se coloca la bobina, en este caso, se colocó directamente sobre la región del cerebro que controla la mano derecha de una persona. Mediante la activación de estas neuronas, la estimulación del cerebro logró convencerlo de que era necesario mover la mano derecha.
Los estudiantes de ingeniería informática Mateo Bryan, Bryan Djunaedi, Joseph Wu y Alex Dadgar, junto con el estudiante graduado de la bioingeniería Dev. Sarma, fueron los que escribieron el código informático para el proyecto, traduciendo las señales del cerebro de Rao en un comando para el cerebro de Stocco.
"La interfaz cerebro-computadora es algo que la gente ha estado hablando desde hace mucho, mucho tiempo", dijo Chantel Prat, profesora asistente de psicología en el Instituto de la UW de Ciencias Aprendizaje y Cerebro, y esposa de Stocco, investigadora asociada que ayudó a llevar a cabo el experimento. "Logramos conectar un cerebro con la más compleja computadora que se haya estudiada, y que es otro cerebro."
A primera vista, este avance trae a la mente todo tipo de escenarios de ciencia ficción. Stocco se refirió en tono de broma a ella como una "mente Vulcano" Pero Rao advirtió que esta tecnología sólo lee ciertos tipos de señales cerebrales simples, no los pensamientos de una persona. Y no le da a nadie la capacidad de controlar sus acciones en contra de su voluntad.
"Creo que algunas personas estarán nerviosas por esto porque van a sobreestimar la tecnología", dijo Prat. "No hay manera posible de que la tecnología que tenemos se puede usar en una persona sin saberlo o sin su participación voluntaria."
Stocco dice que a partir de ahora esta tecnología se podría utilizar, por ejemplo, para que alguien en tierra pueda ayudar a un asistente de vuelo, o para un avión cuando el piloto queda incapacitado. O para una persona con discapacidad, para que pueda comunicar su deseo, por ejemplo, por comida o agua. Las señales del cerebro de una persona a otra funcionarían incluso si no hablan el mismo idioma.
Rao y Stocco próximo planean llevar a cabo un experimento que transmita información más compleja de un cerebro a otro. Si eso funciona, entonces se llevará a cabo el experimento en un conjunto más amplio de temas.
Su investigación fue financiada en parte por el Centro de la Fundación Nacional de Ciencia de Ingeniería Investigación sensoriomotora de Ingeniería Neural en la Universidad de Washington, la Oficina de Investigación del Ejército de EE.UU. y los Institutos Nacionales de Salud.
Traducido por Rubén Carvajal Santana de
Science News del 27-8-2013
Comentarios