La interfaz cerebro-computadora de propósito general lleva el control del pensamiento a cualquier PC

Para las personas paralizadas, una interfaz cerebro-computadora es a veces la única forma factible de comunicarse. La idea es que los sensores controlen las ondas cerebrales y las señales nerviosas que controlan las expresiones faciales. Las señales predefinidas se pueden usar para controlar la computadora.

Por ejemplo, el patrón de señales nerviosas asociado con una sonrisa satisfecha hacia la izquierda puede hacer que el cursor se mueva hacia la izquierda, mientras que una sonrisa satisfecha hacia la derecha puede hacer que se mueva hacia la derecha; las ondas cerebrales asociadas con la concentración podrían estar asociadas con un doble clic, y así sucesivamente. De esta manera, un usuario paralizado puede controlar una computadora.

Pero hay problemas significativos con este tipo de enfoque. La primera es que estos sistemas son muy susceptibles al ruido, por lo que suelen cometer errores. La segunda es que son incómodos y torpes de usar, por lo que la comunicación es terriblemente lenta. Las velocidades de escritura pueden ser tan bajas como un carácter por minuto. Una forma de acelerar significativamente las interfaces de control del cerebro sería de gran utilidad.

Ingrese a Ori Ossmy y sus amigos de la Universidad Ben-Gurion en Israel, quienes han creado una interfaz cerebro-computadora de uso general llamada MindDesktop que permite al usuario controlar la mayoría de los aspectos de una PC con Windows con velocidades de escritura de hasta 20 segundos por carácter. Eso es un orden de magnitud mejor que otros sistemas.

Primero algunos antecedentes. En los últimos años, varias compañías han comenzado a vender dispositivos de monitoreo cerebral listos para usar que miden las señales producidas por el cerebro y los patrones de activación nerviosa asociados con el movimiento facial. Cualquiera puede comprar estos dispositivos por unos pocos cientos de dólares.

Uno de los más conocidos es el neuroauricular Emotiv EPOC+ y EEG de 14 canales, que se conecta a cualquier computadora a través de Wi-Fi. El dispositivo cuesta $ 800 (aunque la compañía fabrica un modelo más económico y de menor especificación que se vende por $ 300).

Sin embargo, usar este u otros dispositivos de medición cerebral para controlar una computadora es difícil, sobre todo porque muchas interfaces son torpes y lentas. Entonces, Ossmy y compañía crearon un sistema que toma las señales detectadas por los auriculares Emotiv y las explota en una interfaz que es relativamente fácil de usar.

Fuera de la caja, el auricular Emotiv puede detectar las señales nerviosas asociadas con diversas expresiones faciales. Pero también se puede entrenar para detectar los patrones de ondas cerebrales asociados con el pensamiento, por ejemplo, sobre una flor, una canción o una mascota favorita.

Cada uno de estos pensamientos se puede usar para desencadenar una acción diferente en el software. De hecho, todo el sistema está diseñado para funcionar con solo tres entradas. Puede adaptarse a cualquier forma de entrada, siempre que pueda distinguir tres diferentes.

La interfaz tiene algunos enfoques únicos. Por ejemplo, los usuarios pueden seleccionar un elemento en cualquier parte de la pantalla utilizando un dispositivo señalador jerárquico. Esto divide toda la pantalla en cuatro cuartos. Los usuarios seleccionan el trimestre que contiene el elemento de interés, y este trimestre se divide a su vez en cuatro trimestres más pequeños, uno de los cuales selecciona el usuario, y así sucesivamente. Esta división continúa hasta que una cuarta parte se llena con el elemento de interés, en el que el usuario puede hacer clic seleccionándolo.

Esto permite al usuario abrir o cerrar cualquier aplicación. Un teclado en pantalla, texto predictivo y otros atajos aceleran el proceso de comunicación.

El equipo israelí puso a prueba el software pidiéndoles a 17 adultos sanos que lo usaran en una computadora portátil PC estándar y luego midiendo cuánto tiempo les tomó realizar ciertas tareas, como abrir una carpeta, reproducir un video y buscar en Internet un tema.

Los resultados muestran una clara progresión del aprendizaje. En solo tres sesiones de aprendizaje, todos los usuarios terminaron sus tareas más rápido y fueron capaces de enviar un correo electrónico simple.

Curiosamente, los investigadores identificaron el cabello largo como un problema potencial, porque provoca más errores de señal; esto hizo que las tareas fueran más difíciles para las mujeres que para los hombres. Los resultados indican que los usuarios pueden aprender rápidamente cómo activar la nueva interfaz y usarla de manera eficiente para operar una PC, dicen Ossmy y compañía.

Sin embargo, queda mucho trabajo por hacer para que estos sistemas sean comparables con otras formas de comunicación, como los mensajes de texto y la escritura ordinaria. Mejores sensores claramente ayudarán, pero la interfaz de usuario en sí siempre será fundamental.

Ref: arxiv.org/abs/1705.07490 : MindDesktop: una interfaz cerebro-computadora de propósito general

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