Interfaces cerebro-computadora: ¬Ņqu√© son y por qu√© estamos escuchando sobre ellos ahora?

Interfaces cerebro-computadora: ¬Ņqu√© son y por qu√© estamos escuchando sobre ellos ahora?
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Interfaces cerebro-computadora: ¬Ņqu√© son y por qu√© estamos escuchando sobre ellos ahora? 1

Alimentar a los monos, mirar pel√≠culas con gatos, jugar videojuegos, parece un buen d√≠a libre, ¬Ņverdad? Sin embargo, si usted es neurocient√≠fico, se parece mucho al √ļltimo medio siglo de investigaci√≥n sobre la conexi√≥n de cerebros humanos a las computadoras.

Neuralink de Elon Musk, por impresionante que sea, solo ha estado en el juego desde 2016, y es solo parte de una ola cada vez mayor de logros neurocient√≠ficos. ¬ŅEsos monos? Se est√°n alimentando con brazos rob√≥ticos conectados a sus cerebros. Los gatos est√°n viendo videos y estamos traduciendo la actividad cerebral resultante de nuevo en im√°genes. ¬ŅY los videojuegos? Puedes jugarlos con tu mente.

¬ŅQu√© son las interfaces cerebro-computadora (BCI)?

Por compleja que sea la implementaci√≥n real, el concepto detr√°s de un BCI es bastante b√°sico. Las neuronas en tu cerebro se disparan se√Īales el√©ctricas entre s√≠ cuando haces cosas. Usando electrodos dentro o sobre el cr√°neo, podemos detectar estos picos, digitalizarlos, descubrir qu√© est√° haciendo el cerebro y traducir esa actividad en alguna acci√≥n o datos.

De esta manera, podemos enviar se√Īales el√©ctricas interpretables a cosas como sistemas inform√°ticos, pr√≥tesis e incluso robots, lo que nos permite controlar potencialmente los dispositivos que nos rodean e incluso nuestros propios cuerpos, con solo un pensamiento. Esta conexi√≥n tambi√©n funciona en ambos sentidos. Podemos codificar informaci√≥n digital como se√Īales el√©ctricas legibles por el cerebro y enviarlas, proporcionando un tipo de entrada sensorial.

Procesamiento de se√Īal Bci

Las BCI generalmente se dividen en tres categorías principales: invasivas, parcialmente invasivas y no invasivas. Como los nombres lo sugieren, los BCI invasivos se implantan directamente en el cerebro, lo que les brinda la mejor "recepción" en términos de poder obtener información detallada sobre qué neuronas están haciendo qué.

Los BCI parcialmente invasivos (eso es lo que es Neuralink) se colocan en el cr√°neo, pero no directamente en el cerebro, lo que los hace m√°s seguros, menos intensos quir√ļrgicamente y a√ļn bastante eficientes.

Los BCI no invasivos no están unidos a la cabeza en absoluto. Probablemente los haya visto antes en forma de sombreros de goma con tachones de electrodos. Son los más fáciles de usar, pero debido a que están más lejos del cerebro pero en el cráneo en el camino, las ondas generadas por las neuronas activadas tampoco se transmiten, lo que significa que los datos son más ruidosos y no permiten controle con tanta precisión como los implantes en el cerebro.

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¬ŅQu√© hemos hecho con BCI hasta ahora?

El objetivo principal de esta investigación no es crear un humano mejorado con IA con poderes de Internet telepáticos. Eso probablemente sucederá, pero el objetivo es más un efecto secundario resultante de la investigación médica en cosas como el tratamiento de la parálisis, la ceguera, la sordera, el silencio, las convulsiones y otros problemas sensoriales / del sistema nervioso central, que están impulsando gran parte de Investigación actual de la interfaz cerebro-computadora.

Implante Coclear Bci

Implantes cocleares, por ejemplo, ya est√°n en uso por cientos de miles de personas. No est√°n interactuando con una computadora, per se, ya que su trabajo es tomar sonidos del mundo exterior y traducirlos en se√Īales el√©ctricas que puedan ser procesadas por el cerebro, pero son una buena demostraci√≥n de c√≥mo podemos enviar el cerebro se√Īales legibles de m√°quinas.

Los implantes de retina, aunque todav√≠a no son tan comunes, ya est√°n restaurando la visi√≥n limitada de quienes la han perdido. Las personas incluso han utilizado con √©xito se√Īales cerebrales para controlar brazos y piernas rob√≥ticos, como Juliano Pinto, un parapl√©jico que hizo el saque inicial en la Copa Mundial de Brasil 2014 usando un exoesqueleto controlado mentalmente.

Diagrama del brazo del robot Bci Monkey

Sin embargo, cuando se trata de conectar cerebros a computadoras con una capacidad de lectura-escritura m√°s tradicional, muchos de los avances m√°s importantes hasta ahora se han logrado con los monos.

Ya en 1969, los cient√≠ficos lograron que los monos movieran la aguja en un dial usando solo se√Īales cerebrales. Para 2008, estaban usando sus cerebros para controlar los brazos rob√≥ticos que les trajeron comiday, en 2011, los monos mov√≠an los brazos del robot mientras recibe comentarios sobre la parte de sus cerebros responsables del control del brazo, como si estuvieran captando se√Īales de uno de sus brazos reales. En 2016 los monos lograron velocidades de mecanograf√≠a de doce palabras por minuto usando implantes neurales, deletreando frases de Shakespeare como "Un pl√°tano con cualquier otro nombre oler√≠a tan dulce".

Si estas tendencias contin√ļan, ni siquiera tendremos que preocuparnos de que la IA se apodere del mundo: los monos telep√°ticos probablemente llegar√°n primero.

Mono Bci Usando Brazo Robótico

Tambi√©n hemos podido captar se√Īales de imagen precisas de los cerebros de gatos y humanos. Al monitorear la actividad cerebral en los gatos, cada uno mira uno de los ocho cortometrajes, los investigadores pudieron construir suficientes im√°genes de la pantalla para identificar qu√© pel√≠cula ve√≠a cada gato.

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Y eso fue en 1999: en 2008, los investigadores hab√≠an hecho esto con √©xito en humanos. Entre esos dos ensayos, un adolescente que recibi√≥ implantes cerebrales para la epilepsia pudo vencer a varios niveles de Space Invaders usando nada m√°s que se√Īales cerebrales.

Esta lista podría continuar fácilmente: la gente está escribiendo, moviendo ratones en las pantallas, conduciendo automóviles, tuiteando, enviándose mensajes silenciosos por Internet, pilotando drones, controlando televisores inteligentes y más. Esta tecnología se dirige en algunas direcciones interesantes, como lo demuestra la gran cantidad de nuevas empresas que lanzan grandes ideas.

Neuralink

Implante Bci Neuralink

Este proyecto atrae muchos titulares, y por una buena raz√≥n: Neuralink es probablemente el BCI m√°s peque√Īo, m√°s ligero, f√°cil de implantar y parcialmente invasivo que existe, y no sacrifica mucho en t√©rminos de funcionalidad. As√≠ es como funciona:

    Neuralink utiliza una herramienta rob√≥tica para implantar peque√Īos hilos (1/ 10 del ancho de un cabello humano) en el cerebro. Actualmente, esto requiere perforar peque√Īos agujeros, pero puede usar un l√°ser en el futuro. Estos hilos est√°n conectados a chips, llamados "Sensores N1" incrustados en el cr√°neo, que pueden procesar los datos que reciben y tambi√©n enviar se√Īales el√©ctricas al cerebro Estos chips est√°n conectados a un dispositivo llamado "The Link", que es un dispositivo externo port√°til que puede interactuar con el chip y enviar y recibir informaci√≥n de otros dispositivos de forma inal√°mbrica.

Aplicación para smartphone Bci Neuralink

Seg√ļn Neuralink, los ensayos con ratas y monos ya han tenido √©xito, y su objetivo es comenzar pronto los ensayos en humanos. Los primeros receptores ser√°n personas que tengan una necesidad m√©dica del dispositivo, pero Elon Musk no ha ocultado el deseo de crear una cooperaci√≥n entre humanos y IA a trav√©s de este tipo de interfaz cerebral. El producto final podr√° vincularse y controlar smartphones y otros dispositivos, y a medida que la tecnolog√≠a mejore, es probable que veamos muchas otras aplicaciones.

BrainGate

Un implante cerebral desarrollado por Cyberkinetics, BrainGate es uno de los primeros BCI modernos. Los sujetos de prueba humanos pudieron conectar con √©xito las computadoras con sus cerebros ya en 2004, y en 2012 Cyberkinetics demostr√≥ un brazo rob√≥tico controlado por el cerebro que permiti√≥ a las personas paralizadas alcanzar, agarrar e incluso beber de una botella. Tienen una larga lista de publicaciones y logros, que van desde ayudar a las personas a controlar las extremidades del robot hasta usar se√Īales cerebrales para tocar el piano en una tableta.

Emotiv

Bci Emotiv Epoch +

Dado que no es probable que muchas personas se alineen para perforar agujeros en sus cabezas, tiene sentido que un BCI no invasivo disponible comercialmente sea un buen primer paso. Eso es exactamente lo que Emotiv hace. Sus auriculares EEG (electroencefalograma) pueden captar se√Īales de su cerebro, lo que le permite analizar su propia actividad mental, controlar dispositivos o incluso obtener informaci√≥n sobre c√≥mo los consumidores usan los productos. Es relativamente econ√≥mico, produce datos de grado de investigaci√≥n, ¬°y todo lo que tiene que hacer es ponerlo!

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Neurable

Como Emotiv, Neurable est√° tomando la ruta no invasiva, comercializando sus auriculares como formas manos libres y sin voz para controlar el mundo digital. Algo que los distingue es su enfoque en la tecnolog√≠a de realidad virtual como una forma de permitir juegos controlados por la mente, entrenamiento y control digital, lo que podr√≠a ser bastante √ļtil como una forma de entrenar a su cerebro para que adquiera r√°pidamente nuevos patrones, como adaptarse a lo virtual extremidades

Estos son solo algunos de los proyectos actuales en el espacio de interfaz cerebro-computadora. Como en cualquier campo tecnol√≥gico de vanguardia en estos d√≠as, hay muchos jugadores compitiendo por ser los primeros, y ya se han puesto muchas aplicaciones interesantes en el campo, desde Diadema para mejorar el estudio de BrainCo a Los chips de almacenamiento de memoria impulsados ‚Äč‚Äčpor IA de Kernel.

¬ŅQu√© tan lejos estamos de BCI siendo la norma?

Probablemente no instales un Neuralink en el corto plazo. A pesar de su peque√Īo tama√Īo, poner alg√ļn agujero en tu cabeza parece un gran salto. Sin embargo, el mercado de auriculares con electroencefalograma no invasivo est√° comenzando a crecer, y algunos auriculares disponibles en el mercado tienen un precio bastante razonable.

Eventualmente, estos pueden ser lo suficientemente confiables para que los use como parte de su pila de tecnología normal, pero puede llevar algo de tiempo. Sin embargo, las BCI están mejorando y miniaturizándose más rápido que nunca, como lo demuestra Neuralink, por lo que es totalmente concebible que en el futuro instalar un enlace cerebro-computadora sea algo similar a, como dice Elon Musk, obtener LASIK. No todos lo harán, pero será un procedimiento relativamente trivial si es algo que necesita.

Créditos de imagen: Implante Coclear Blausen 0244, Emotiv Epoc +, BCI basado en EEG, Una plataforma de interfaz cerebro-máquina integrada con miles de canales., Mono usando un brazo robótico, Interfaz cerebro-computadora (esquema)

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