¿Cómo Funciona la Interfaz Neuronal Directa?

Vivimos en una época en la que las tecnologías que parecían algo exclusivo de la ciencia ficción llegan a nuestra vida cotidiana; o, por lo menos, dan los primeros pasos

Vivimos en una época en la que las tecnologías que parecían algo exclusivo de la ciencia ficción llegan a nuestra vida cotidiana; o, por lo menos, dan los primeros pasos tambaleantes para formar parte de nuestra realidad. Uno de los grandes ejemplos de este tipo de tecnología es la interfaz neural directa. Por un lado, es sólo otra forma de interacción hombre-máquina, pero, por el otro, se trata de algo mucho más revolucionario.

Si bien hoy en día los componentes de las PCs modernas son los mouses, los teclados y las pantallas táctiles, las tecnologías de reconocimiento de voz y de gestos, de a poco, se están volviendo más comunes. Actualmente, una computadora ya es capaz de rastrear movimientos oculares e identificar en qué dirección está mirando un usuario. El siguiente nivel de interacción hombre-máquina será un medio de cálculo directo de las señales del sistema neural, presentado por las interfaces neuronales directas.

¿Cómo empezó todo?

Los primeros conocimientos teóricos sobre este concepto se basan en la investigación fundamental realizada por Sechénov y Pavlov, que son los padres de la teoría del reflejo condicionado. En Rusia, el desarrollo de esta teoría que sirve de base para tales dispositivos, comenzó a mediados del siglo 20. Aunque, la aplicación práctica -llevada a cabo tanto en Rusia como en el extranjero- empezó recipen en la década de 1970.

En aquellos días, los científicos trataron de inyectar sensores en los cuerpos de los chimpancés del laboratorio con el objetivo de “manipular su voluntad” y lograr que realicen ciertas acciones. Sorprendentemente, funcionó.

Como se suele decir, cuando hay voluntad, hay un camino. El problema principal de esa época fue que para lograr que todo funcione, los científicos tenían que equipar su “máquina de la mente’ con un conjunto de componentes electrónicos que ocupaban toda una habitación.

 

Hoy en día, este desafío puede abordarse con mayor facilidad, ya que muchos componentes electrónicos se redujeron a tamaños minúsculos. Asimismo, actualmente cualquier geek puede jugar el papel de chimpancé de laboratorio de los años 70. Ni siquiera mencionamos el uso práctico de tales tecnologías y las ventajas que aportarían a personas con discapacidades motoras o parálisis. Pero volvamos a los negocios.

¿Cómo funciona?

En simples palabras, el sistema neuronal humano genera, transmite y procesa las señales electroquímicas en diferentes partes del cuerpo. Por lo tanto, la ‘parte eléctrica’ de esas señales se puede ‘leer’ e ‘interpretar’

Hay diferentes maneras de hacer esto; cada una de estas formas tiene sus ventajas y desventajas. Por ejemplo, se pueden recoger las señales a través de imágenes de resonancia magnética (MRI, por sus siglas en inglés), aunque los aparatos que se necesitan son demasiado grandes.

Es posible inyectar líquidos marcadores para llevar a cabo el proceso, pero éste puede ser perjudicial para el organismo humano. También es posible utilizar sensores diminutos. El uso de tales sensores es, en general, el medio de utilización de las interfaces neuronales directas.

En nuestra vida cotidiana podemos encontrar uno de esos aparatos en el consultorio del neurólogo. Se parece a un tapón de goma con una tonelada de sensores y cables conectados. Sirve para realizar diagnósticos, pero ¿quién dijo que no puede servir para otros fines?

Debemos diferenciar entre interfaces neuronales directas e interfaces cerebro-máquina. Esta última es una derivación de la primera e interactúa solamente con el cerebro. Las interfaces neuronales directas interactúan con diferentes partes del sistema neural. En esencia, se habla de la conexión directa o indirecta con el sistema nervioso de los humanos, que podemos utilizar para transmitir y/o recibir ciertas señales.

Hay muchas maneras de “conectar” a un ser humano, y todos ellas dependen de los sensores utilizados. Por ejemplo, los sensores varían en términos de inmersión. Existen los siguientes tipos de sensores:

  • Sensores nosumergidos-: los electrodosse colocanen la superficie dela piel,oinclusoun pocoseparado de ésta, como los utilizados en el’médico PAC’ antes mencionado.
  • Sensores medio-sumergidos: los sensoresse colocanen la superficiedel cerebro ocerca de los nervios
  • Los sensoressumergidos: los sensoresse implantandirectamentey seempalmanen el cerebro o losEste métodoes muy invasivo ytiene un montón deefectos secundarios: se puede dañaraccidentalmente un nerviocon un sensor y generar una reacción derechazo en el cuerpo.Bueno,de todos modos, este método es spooky, pero sin embargo, se utiliza.

Para garantizar la mayor calidad de la señal, los sensores pueden ser humedecidos con líquidos especiales, o la señal se puede procesar desde el principio, en el acto. Luego, las señales registradas son procesados por el hardware y el software hecho para tal fin, y basados en cierto objetivo, producen cierto resultado.

¿Dónde se puede utilizar?

En cuanto a su propósito, la primera palabra que se me viene al a cabeza es investigación. Si nos referimos a los primeros estudios, destacan los experimentos con animales (momento en el que todo comenzó). Se utilizaron ratones y chimpancés a los que les fueron inyectados electrodos diminutos y, posteriormente, monitoreados sus zonas cerebrales y la actividad neural. Los datos recolectados fueron de gran ayuda para los estudios de procesos cerebrales.

El siguiente paso: la medicina. Vale la pena mencionar que las interfaces fueron usadas para obtener diagnósticos neurológicos. De hecho, si el individuo estudiado equis obtuviera el resultado, podría comenzarse un proceso llamado neurofeedback.

Y un canal adicional responsable de la autorregulación del organismo surge de repente: el usuario obtiene los datos fisiológicos de forma amigable; tanto así que aprende a manejar su propia condición con base en la devolución recibida. Dichos aparatos ya existen (y se usan).

Otro caso –un tanto comprometedor- es el uso de neuroprótesis, tecnología que ha permitido a algunos científicos alcanzar resultados importantes. En caso de existir alguna posibilidad de “reparar” los nervios conductores dañados en un miembro paralizado, habría una oportunidad de inyectar electrodos que permitirían –a posteriori- llevar las señales a los músculos. Lo mismo aplica para las extremidades artificiales que se pueden conectar al sistema neural en lugar de las perdidas. Desde un punto de vista extravagante, estos sistemas podrían ayudar a manipular robots ‘avatar’.

Hay una rama más de la que deberíamos hablar. Se llama prótesis con sensores habilitados, como el implante coclear, que ayuda a las personas a restablecer su capacidad de escucha. También existen implantes retina neural que permiten restaurar parcialmente la vista.

¿Y qué hago de los juegos? Dejan mucho espacio para la imaginación – y no nos referimos únicamente a los de realidad virtual como por ejemplo aquellos que funcionan a partir de la manipulación de juguetes RC a través de interfaces neuronales.

Si la capacidad de leer las señales aumenta debido a un contador de proceso direccional que lo retransmite, la estimulación de ciertas partes del sistema nervioso podría generar un montón de oportunidades interesantes para la industria de los videojuegos.

¿Es posible leer y escribir pensamientos?

Si nos referimos a la tecnología de hoy día, la respuesta es sí y no. Las señales que leemos no se pueden considerar pensamientos per se, con lo cual sería imposible “leer” lo que otra persona está pensando.

Esas señales son sólo rastros, huellas de la actividad del sistema nervioso, mejoradas a partir de los ruidos y liberados al cabo de un segundo. Lo que se lee no es una neurona separada; se trata de una mera actividad referida a una determinada zona del cerebro o del sistema nervioso.

Por otro lado, existen estudios basados ​​en MRI que permiten descifrar imágenes originadas a partir de otras. Las mismas no son muy claras, pero se pueden utilizar para tener la “fotografía” general.

Pero aún más complejo es escribir los pensamientos de alguien. No existen estudios disponibles en torno a ello. Pero podemos advertir algo con base en algunas suposiciones. Tomemos la terapia de choque eléctrico: puede ser utilizada con éxito para borrar la memoria de un paciente e influir en sus capacidades cognitivas. Además, la estimulación profunda del cerebro es utilizada para curar la enfermedad de Parkinson.

¿Qué hay de la seguridad de la información?

Por extraño que parezca, este tema tiene correlación directa con la seguridad de la información. No sentimos que sea el momento para discutir el lado ético del uso de las interfaces neurales (el tiempo lo decidirá). Pero lo que debemos tener en cuenta es que, como cualquier otra pieza de tecnología sofisticada, dichos aparatos deben ser protegidos.

Ahora, en un mundo en el que todo está conectado, se supone que los dispositivos neuronales deberían también estarlo. ¿Ejemplos? El uso de Internet para enviar datos obtenidos durante el diagnóstico, sea de un dispositivo o de su usuario. Cuando hay una conexión, la posibilidad de ser hackeado está.

No faltará mucho cuando las interfaces neuronales directas estén en todas partes. Imagina que puedas utilizarlas para mejorar tu visión o audición, y que alguien lo haga para molestarte con anuncios visuales o auditivos (tipo spam); o incluso, para transmitir información falsa.

Leer mentes suena aún más aterrador, dejando a un lado los recuerdos de grabación. Hoy y existe la posibilidad de leer las imágenes de vídeo (incluso con el ruido), con lo cual habrá que esperar algunos años ¿Qué podría suceder a continuación?

Puede sonar geek y delirante, pero tomando en consideración el ritmo en el que la tecnología avanza, las aplicaciones neuronales y sus consecuentes daños colaterales podrían llegar a ser un verdadero problema (más rápido de lo que podríamos pensar).

  1. Echa un vistazo a este aparatito que tengo en mi escritorio. Si a alguien de la oficina de Moscú de Kaspersky Lab le llama la atención, que no dude en visitarme para verlo con más detalle.

 

Traducido por: Guillermo Vidal Quinteiro y Maximiliano De Benedetto

Consejos
Suscríbete y recibe nuestras publicaciones en tu correo
  • Para el resto de países