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La imaginación provoca cambios en el cerebro

Con entrenamiento se podría usar para corregir daños estructurales


El pensamiento provoca cambios en la estructura y funcionalidad del cerebro, una facultad que se podría usar mediante interfaces cerebrales para corregir daños derivados de accidentes cerebrovasculares.





Los interfaces cerebrales (BCI, por sus siglas en inglés) permiten gestionar aplicaciones informáticas mediante la información extraída de las señales cerebrales de las personas.

Estos interfaces pueden leer la actividad eléctrica que se produce en el cerebro cuando una persona solamente piensa en hacer algo, como por ejemplo, tocar un objeto que está sobre una mesa.

Cuando esa persona toma esa decisión, todavía no manifestada, el interfaz cerebro-ordenador recoge la actividad cerebral que esa intención ha desencadenado, a través de sensores colocados en el cuero cabelludo.

Un ordenador recibe la información recabada por los sensores (plasmada en un electroencefalograma) y puede aprender a interpretarla con la finalidad de conocer lo que una persona está pensando sin necesidad de preguntárselo (hay personas que por determinadas circunstancias a veces no pueden comunicarse).

El ordenador va acumulando señales cerebrales y asignándolas a tareas concretas. Llegado el caso, si una persona, por cualquier motivo, no puede (por ejemplo) tocar el objeto que está sobre la mesa, el ordenador interpretará su intención y transmitirá la orden a un brazo robótico, que finalmente suministrará a la persona la experiencia pretendida.

Una nueva investigación, desarrollada por científicos del Instituto Max Planck de Ciencias Cognitivas y Cerebrales Humanas de Leipzig, de la Universidad Pública de Navarra y la Universidad Técnica de Berlín (TU), ha descubierto ahora que el uso de esos interfaces para procesar pensamientos modifica la estructura y la función neuronal del cerebro.

Es decir, han comprobado por un lado que solo pensar en un movimiento de un brazo cambia la estructura y funcionamiento del cerebro, y por otro lado, que los interfaces cerebrales se pueden usar para, a través del oportuno entrenamiento, las personas  consigan cambios en el cerebro que corrijan defectos o traumas.

Los investigadores suponen que, si el pensamiento es capaz de provocar cambios en el cerebro, podremos tal vez aprovechar la tecnología para conseguir cambios cerebrales inducidos y orientados a resultados terapéuticos.

Metodología

Los investigadores recurrieron a dos grupos de personas que no habían tenido experiencias previas con interfaces cerebrales y se les sometió a una sesión de EEG-BCI puramente mental.

El primer grupo tenía que imaginar que movía el brazo o los pies, con la finalidad de movilizar al sistema motor del cerebro.
El segundo grupo tenía que reconocer y contar unas letras presentadas en una pantalla, con la finalidad de activar el centro visual.

Lo primero que comprobaron los investigadores es que ambas actuaciones provocaron cambios inmediatos en el cerebro: afectaron tanto a la estructura como al funcionamiento neuronal después de una hora de prácticas con el BCI.

Los investigadores destacan que, aunque ya se sabía que el entrenamiento físico intensivo afecta a la plasticidad del cerebro, el nuevo estudio aporta evidencias de que el mero pensamiento en una tarea a realizar, provoca también cambios estructurales y funcionales en la actividad de las neuronas.

Hipotéticamente, esa plasticidad cerebral inducida se podría usar con fines terapéuticos.

Aplicaciones terapéuticas

"La especificidad espacial de los impactos logrados con BCI podría utilizarse para apuntar a aquellas áreas del cerebro afectadas por accidentes cerebrovasculares", explica Arno Villringer, director del departamento de neurología en el MPI para Cognición Humana y Ciencias del Cerebro, en un comunicado.

"Los procesos de aprendizaje automático sirven para decodificar o traducir las actividades BCI en señales de control", agrega Klaus-Robert Müller, profesor de aprendizaje automático.

“Esta es la única forma de convertir actividades individuales de BCI en señales de control sin largos períodos de entrenamiento. Esta lectura personalizada del BCI será decisiva para determinar si la tecnología se puede utilizar en sistemas de rehabilitación en el futuro", concluye.

Referencia

Immediate brain plasticity after one hour of brain–computer interface (BCI). Till Nierhaus  et al. The Journal of Physiology (2019) págs. 1-17. 06 November 2019. DOI:https://doi.org/10.1113/JP278118
 


Viernes, 8 de Noviembre 2019
Redacción T21
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Nota



Comente este artículo

1.Publicado por Alejandro Álvarez Silva el 08/11/2019 11:20
Muy interesante. Algo que se suponía pero que había que comprobar

2.Publicado por César Martínez Cabanas el 09/11/2019 15:19
Si lo entendí bien, se ven cambios en un entrenamiento de apenas unas horas.
Así que si un grupo de individuos pasan varias horas del día, realizando tareas mecánicas y repetitivas, el cerebro se adaptará para facilitar la realización de esas tareas. Estos cambios provocarían perdida de facultades en otros campos como puede ser la creatividad o la crítica?

Dicho de otro modo, si nos bombardean con datos y cifras que debemos relacionar, podremos realizar esos calculos y relaciones con facilidad pero empezaremos a perder facultades o perder facilidad para tener criterio para innovar por ejemplo en que tipo de lectura me gustaría probar o si estoy de acuerdo con como gestionan la educación de mis hijos?

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