Redacción

Un BCI es un aparato que permite a un individuo controlar una máquina o computadora directamente desde su cerebro. Los medios de control no invasivos, como las lecturas de electroencefalograma (EEG) tomadas a través del cráneo, son seguros y convenientes en comparación con los métodos invasivos más arriesgados que utilizan un implante cerebral, pero tardan más tiempo en aprenderse y los usuarios finalmente varían en su competencia.

Bin He, profesor y jefe del Departamento de Ingeniería Biomédica de la CMU, y sus colaboradores llevaron a cabo un estudio humano a gran escala, inscribiendo a los sujetos en un curso semanal de ocho semanas en técnicas de meditación simples y ampliamente practicadas, para probar su efecto como una potencial herramienta de entrenamiento para el control de BCIs. El trabajo fue publicado en la revista Cerebral Cortex.

Un total de 76 personas participaron en este estudio, y cada una de ellas fue asignada al azar al grupo de meditación o al grupo de control, que no tuvo preparación durante estas 8 semanas. Se realizaron hasta 10 sesiones de estudio BCI con cada sujeto. Su trabajo muestra que los humanos con solo ocho lecciones de meditación demostraron ventajas significativas en comparación con aquellos sin entrenamiento previo en meditación, tanto en su capacidad inicial para controlar el BCI como en el tiempo que les llevó alcanzar una plena competencia.

Después de que los sujetos del grupo de meditación completaran su curso de entrenamiento, se les encargó, junto con un grupo de control, aprender a controlar un sistema simple de BCI, consistente en mover un cursor a través de la pantalla de una computadora usando su pensamiento. Esto les exigía concentrarse y visualizar el movimiento del cursor dentro de su cabeza. Durante el transcurso del proceso, el equipo de He monitoreó su desempeño y actividad cerebral vía EEG.

Las imágenes muestran la diferencia en el “poder alfa” entre los grupos de meditación y control. (Foto: Carnegie Mellon University College of Engineering)

Como se dijo anteriormente, el equipo encontró que aquellos con entrenamiento en meditación tenían más éxito en el control del BCI, tanto al principio como transcurrido el tiempo. Curiosamente, los investigadores encontraron que las diferencias en la actividad cerebral entre los dos grupos de muestra se correspondían directamente con su éxito. El grupo de meditación mostró una capacidad significativamente mayor de modular su ritmo alfa, el patrón de actividad supervisado por el sistema BCI para controlar mentalmente el movimiento del cursor de una computadora.

Sus resultados son muy importantes para el proceso de entrenamiento en BCIs y la viabilidad general del control no invasivo del BCI por medio de EEG. Si bien trabajos anteriores de su grupo han demostrado que quienes meditan desde hace tiempo fueron más capaces de superar la dificultad de aprender el control mental no invasivo, este trabajo muestra que un corto período de entrenamiento en meditación ya puede mejorar significativamente la habilidad de un sujeto con un BCI. Esto sugiere que la educación en meditación podría proporcionar una adición significativa al entrenamiento en BCIs. “La meditación se ha practicado ampliamente para el bienestar y la mejora de la salud”, dijo He. Nuestro trabajo demuestra que también puede mejorar el poder mental de una persona para el control de la mente, y puede facilitar un amplio uso de la tecnología de interfaz cerebro-computadora (BCI) no invasiva”.

También podría aportar información a los neurocientíficos y clínicos que trabajan en el diseño y mantenimiento de BCIs. Es crucial una comprensión profunda del cerebro para crear los algoritmos de aprendizaje automático que utiliza el BCI para interpretar las señales del cerebro. Este conocimiento es especialmente importante en su recalibración, que puede llevar mucho tiempo y con frecuencia es necesaria para los BCIs no invasivos.

El trabajo de He y su equipo presenta una nueva aplicación para una forma de meditación bien conocida y ampliamente practicada, e incluso puede ofrecer una comprensión de los efectos neurológicos de la meditación y cómo puede ser adaptada para un mejor entrenamiento para BCIs. Este estudio ofrece información novedosa para los investigadores y presenta una nueva herramienta tanto para entender el cerebro como para preparar a los sujetos a usar un BCI.