Màquines guiades pel pensament

2000/11/21 Carton Virto, Eider - Elhuyar Zientzia

• Bioteknologia
• Adimen artifiziala

La recerca científica avança constantment i fa uns anys la ciència-ficció s'ha convertit ja en realitat. A l'ésser el cervell l'òrgan més poderós que tenim els éssers humans, el desig de saber com funciona és enorme. Segurament mai s'aconseguirà tant, però el que estem aprenent en el camí és inpagable. L'àmbit dels dispositius guiats pel pensament, per exemple, s'està desenvolupant a gran velocitat.

Substituts musculars

L'últim número de la revista Nature indica que en la Universitat Duke dels Estats Units, utilitzant els senyals del cervell d'un mico, han aconseguit moure els braços d'un robot. L'experiment ha estat tot un èxit, ja que ha repetit simultàniament els mateixos moviments que el braç del robot feia del mico. El mico està format per a agafar objectes i moure els braços d'esquerra a dreta, per la qual cosa els moviments que de moment s'han aconseguit imitar són aquests.

La recerca pot tenir interessants aplicacions en medicina, sobretot per als que han perdut les seves extremitats, per a preparar pròtesis i ajudar els afectats a recuperar el seu control corporal. Aquesta invenció evitarà l'ús dels músculs com a intermediaris per a convertir les ordres cerebrals en accions, passant directament del cervell a les pròtesis.

Al principi, les persones totalment paralitzades per malalties degeneratives del sistema nerviós es beneficiaran del nou sistema. Quan la paràlisi és total, a la incapacitat per a moure's cal sumar la impossibilitat de comunicar-se amb els altres, i això és sovint el pitjor. Per als quals són capaços de controlar els ulls existeixen ordinadors que permeten seguir i escriure el moviment de l'ull: el pacient observa les lletres escrites en una pantalla de manera individual i identifica i escriu la lletra a la qual mira el dispositiu. Però els discapacitats més greus tampoc poden controlar el moviment dels ulls.

D'altra banda, la capacitat del cervell humà per a adaptar-se a les noves funcions pot estimular molt el camp de les pròtesis artificials. Aquesta competència és coneguda pels investigadors des de fa temps. En una persona encegada, per exemple, les parts del cervell encarregades de la visió reben les sensacions de contacte que produeix la lectura del Braille.

Alguna cosa semblança ocorrerà amb les pròtesis; els moviments que inicialment poden ser bruscos es van afinant amb el pas del temps, ja que el cervell interioritzarà el procediment de propulsió de la pròtesi.

Descripció del projecte

Per a poder llegir els pensaments, al mico se li han aplicat petits elèctrodes en forma de con en les cinc parts del cervell. Aquests elèctrodes són especials, ja que provoquen en el seu interior el creixement de les cèl·lules nervioses del cervell. D'aquesta forma s'aconsegueix una connexió permanent entre els elèctrodes i les cèl·lules i els investigadors poden obtenir tota la informació cerebral del mico en temps real.

Aquesta informació és processada per un ordinador especial. De fet, els elèctrodes emmagatzemen tot tipus de senyals i d'aquesta mescla només cal distingir les corresponents al moviment. Els senyals d'interès, una vegada filtrades, són amplificades i combinades per l'ordinador. L'ordinador rep i treballa la informació cada segon i amb això prepara el moviment que realitzarà el robot. El senyal rebut en cada segon prediu el moviment del braç mecànic en el següent segon.

L'equip de recerca de Johan Wessberg ha permès superar diversos límits. D'una banda, ha aconseguit solucionar els problemes que hi havia per a moure el braç del robot en un només sentit o en tres dimensions, i per un altre, els senyals que s'han enviat en agafar els objectes del costat dret han servit per a moure el braç del robot cap a l'esquerra. Aquestes característiques «generals» seran de gran utilitat a l'hora de realitzar moviments complexos als braços mecànics. El futur dels robots capaços d'imitar els moviments naturals està cada vegada més a prop.