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Brainet Cerebros conectados comparten el control de extremidades virtuales y predicen el clima

Por JAT Consulting el 16 Julio, 2015 Sin Comentarios

Tres monos macacos rhesus movieron el brazo de un mono virtual, mientras que estaban sentados en habitaciones separadas, ya sea con un joystick o una técnica de control de cerebro usando algoritmos especiales.

Si la idea de utilizar las ondas cerebrales de una persona para controlar una máquina no es suficiente, entonces mezclando las señales de varios cerebros para el mismo propósito podría ser posible. En este campo inverosímil de la neurociencia está acercándose cada vez más a la tecnología en el mundo real, con una serie de esfuerzos de investigaciones recientes han alcanzado avances significativos, con vuelo de drones  a control mental como un ejemplo. El último paso en esta investigación se mantendria los cerebros de los animales separados en diferentes habitaciones, conectados, combinando su mente y la información sensorial usado para cosas como controlar un brazo virtual, reconocimiento de patrones e incluso predecir el tiempo.

Brain-Machine Interfaces BMI (Interfaces de Máquina-Cerebro IMC) surgen, sistemas enormemente prometedores que monitorean las señales del cerebro de un sujeto y  los traduce para controlar dispositivos artificiales. La tecnología sale con un electroencephalograph EEG (electro-encefalograma) equipado con electrodos sujetados al cuero cabelludo para recoger y convertir señales cerebrales en comandos, una solución que tiene enorme potencial para ayudar a personas con discapacidades físicas.

Esta tecnología ha encontrado una alta compatibilidad dentro de la robótica moderna. En el 2012 vimos a investigadores Chinos controlar un quadcopter no tripulado con nada más que el brainpower, con los proyectos de la Universidad de Minnesota y de Portugal siguiendo el ejemplo de Brainflight. Pero si esta relación es para dar frutos, las posibilidades de prolongarse más allá de la pura diversión de controlar vuelos de robots. Los investigadores son optimistas de adaptarlo a mejorar la calidad de vida de los que sufren de parálisis, con esta tecnología podrán controlar sus propias sillas de rueda, por ejemplo.

Y en los ojos de algunos, el concepto de comunicación cerebro a cerebro podría ser igual de revolucionario, combinado para formar las supercomputadoras orgánicas, por ejemplo, permitir que las personas con síndrome de enclaustramiento puedan comunicarse, tal vez incluso más allá del límite de nuestra capacidad lingüística convencional.

En la vanguardia de este campo de investigación son los neurocientíficos de la Universidad de Duke. Ellos abrieron nuevos caminos en el 2013 cuando lograron vincular las áreas sensoriales en los cerebros de dos ratas, resultantes en un método donde una rata respondería a las experiencias sensoriales de la otra. Este sistema siguió desde que se permitió controlar las armas de avatares virtuales con sus mentes.

Los científicos están describiendo sus últimos logros como Brainets, redes de cerebros que combinan sus fuerzas para llevar a cabo simples tareas. El equipo demostró su nueva solución a través de dos diferentes estudios, la primera de los cuales participan tres monos macacos rhesus. Montando matrices a las cortezas motoras y somatosensoriales permitió a los científicos monitorear la actividad eléctrica de más de 700 neuronas de los cerebros de los tres animales.

Los monos estuvieron operando el brazo de un mono virtual, mientras que están sentados en unas habitaciones separados utilizando un joystick de ayuda manual o algoritmos especiales usando unas técnicas de control cerebral. A través de una serie de experimentos, los investigadores encontraron que al permitir que cada mono ejerza control sobre dos de los ejes x, y, z, ellos estaban disponibles de trabajar como un equipo y orientar el brazo hacia un objetivo. Señalan que a medida que los animales recibieron más entrenamiento y fueron premiados con jugo, se convirtieron en un mejor equipo coordinado y con más sincronía.

El segundo estudio vio que los cerebros de cuatro ratas adultas conectadas con Microwire pegado en la corteza somatosensoriales del cerebro, para recibir y transmitir información. En un experimento donde se alimentaron las ratas de información sobre la temperatura y la presión barométrica, fueron capaces de combinar sus conocimientos para predecir una posibilidad aumentada o disminuida de lluvia. Los científicos informaron que a veces, la red actuaba en el mismo o un nivel más alto que un simple cerebro de rata.

“Esta es la primera demostración de una interfaz cerebro-máquina compartida, un paradigma que ha sido trasladado exitosamente por encima de las décadas pasadas de estudios en animales de todo el camino a las aplicaciones clínicas”, dice Miguel Nicolelis, co-director del Centro de Neuroingenieria de la Escuela de Medicina en la Universidad Duke y principal autor del estudio. “Nosotros vemos a futuro que compartir IMCs seguirá el mismo camino, y podría pronto se trasladado a práctica clínica”.

Nicolelis está ahora trabajando promover Brainets con Walk Again Project, sin fines de lucro con sede en Brasil tras el exoesqueleto controlado con el cerebro que dio inicio a la Copa Mundial de FIFA 2014. Están desarrollando un Brainet humano no invasivo para ayudar en la rehabilitación para los enfermos de parálisis.

El resultado de ambos estudios (Brainet mono, Brainet rata) fueron publicados en la revista Scientific Reports.

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