Fuente: nih.gov
Hazte a un lado, las pantallas de panel táctil: Un nuevo estudio financiado en parte por los Institutos Nacionales de la Salud muestra que es posible manipular imágenes visuales complejas en una pantalla de ordenador usando sólo la mente.
El estudio, publicado en la revista Nature, encontró que cuando los sujetos de investigación tenían sus cerebros conectados a un ordenador que muestra dos imágenes fusionadas, que podría obligar a la computadora para mostrar una de las imágenes y descartar los otros. Las señales transmitidas desde el cerebro de cada sujeto a la computadora se derivaron de un puñado de células cerebrales.
"Los sujetos fueron capaces de usar sus pensamientos para reemplazar las imágenes que vieron en la pantalla del ordenador", dijo el autor principal del estudio, Itzhak Fried, MD, Ph.D., profesor de neurocirugía en la Universidad de California en Los Ángeles. El estudio fue financiado en parte por el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares (NINDS), y el Instituto Nacional de Salud Mental (NIMH), que forman parte de los NIH.
El estudio refleja el progreso en el desarrollo de interfaces cerebro-ordenador (BCI), los dispositivos que permiten a las personas para controlar los ordenadores u otros dispositivos con sus pensamientos. BCI prometen ayudar a las personas paralizadas a comunicarse o controlar la prótesis. Pero en este estudio, la tecnología BCI se utilizó principalmente como una herramienta para entender cómo el cerebro procesa la información, y sobre todo para entender cómo los pensamientos y las decisiones están determinadas por la actividad colectiva de las células cerebrales individuales.
"Se trata de un uso novedoso y elegante de una interfaz cerebro-ordenador para explorar cómo el cerebro dirige la atención y toma decisiones", dijo Debra Babcock, MD, Ph.D., director del programa en el NINDS.
Una representación conceptual de los experimentos en el estudio de Cerf et al. en la revista Nature, 28 de octubre de 2010. Un hombre se muestra a pensar en imágenes de Michael Jackson y Marilyn Monroe. En el estudio participaron 12 personas con epilepsia que habían alambres finos implantado en su cerebro para registrar la actividad convulsiva. Grabaciones como estos se utilizan habitualmente para localizar áreas del cerebro que son responsables de las convulsiones. En este estudio, los cables se insertaron en el lóbulo temporal medial, una región cerebral importante para la memoria y la capacidad de reconocer imágenes complejas, como rostros.
Aunque las grabaciones de sus cerebros fueron transmitidas a un ordenador, la investigación los sujetos observaron dos imágenes superpuestas en una pantalla de ordenador, cada imagen que muestra un objeto familiar, lugar, animal o persona. Se les dijo que para seleccionar una imagen como un objetivo y centrar sus pensamientos en él hasta que la imagen era totalmente visible y la otra imagen se desvaneció. El monitor se actualiza cada una décima de segundo sobre la base de las aportaciones de las grabaciones de un cerebro.
Como grupo, los sujetos intentaron este juego cerca de 900 veces en total, y fueron capaces de forzar al monitor para visualizar la imagen de destino en el 70 por ciento de estos intentos. Los sujetos tienden a aprender la tarea con gran rapidez, y muchas veces tuvieron éxito en el primer intento.
Las grabaciones del cerebro y la entrada a la computadora se basa en la actividad de sólo cuatro células en el lóbulo temporal. Investigaciones previas han demostrado que las células individuales en esta parte del cerebro responden preferentemente - impulsos disparar a una tasa más alta - a las imágenes específicas. Por ejemplo, una célula en el lóbulo temporal puede responder a ver una imagen de Marilyn Monroe, mientras que otro podría responder a Michael Jackson. Ambos se encontraban entre los rostros famosos utilizados en el estudio.
El equipo del Dr. Fried identificó por primera vez cuatro células del cerebro con las preferencias para las celebridades o los objetos familiares, animales o puntos de referencia y, a continuación dirigidos los electrodos de registro a las células. El equipo encontró que cuando los sujetos las reglas del juego de imágenes de la conmutación, su éxito parece depender de su capacidad para encender las células que prefiere la imagen de destino y suprimir las células que prefirió la imagen no objetivo.
"Los aspectos notables de este estudio son que nos podemos concentrar nuestra atención para hacer una opción por la modulación de las células del cerebro tan pocos y que podemos aprender a controlar esas células muy rápidamente," dijo el Dr. Babcock.
Estudios previos en BCI han demostrado que es posible realizar otras tareas, como el control de un cursor de ordenador, con sólo una pocas células cerebrales. Sin embargo, la tarea aquí era más compleja y se podría haber esperado para involucrar a legiones de células en diversas áreas del cerebro necesitan para la visión, la atención, la memoria y la toma de decisiones.
NINDS (www.ninds.nih.gov) Es patrocinador principal de la nación de la investigación sobre el cerebro y el sistema nervioso. La misión de NINDS es reducir la carga de la enfermedad neurológica - una carga soportada por cada grupo de edad, por cada segmento de la sociedad, por personas de todo el mundo.
La misión del NIMH (www.nimh.nih.gov) Es transformar el conocimiento y el tratamiento de las enfermedades mentales mediante la investigación básica y clínica, allanando el camino para la prevención, recuperación y curación.
Los Institutos Nacionales de Salud (NIH) - La nación de la Agencia de Investigación Médica - Incluye 27 institutos y centros y es un componente de los EE.UU. Departamento de Salud y Servicios Humanos. Es la agencia federal primaria para conducir e investigación médica básica, clínica y traslacional, e investiga las causas, tratamientos y curas para las enfermedades comunes y raras. Para obtener más información sobre NIH y sus programas, visite www.nih.gov.
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