Máquinas guiadas por el pensamiento

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

• Bioteknologia
• Adimen artifiziala

La investigación científica avanza constantemente y hace unos años la ciencia ficción se ha convertido ya en realidad. Al ser el cerebro el órgano más poderoso que tenemos los seres humanos, el deseo de saber cómo funciona es enorme. Seguramente nunca se conseguirá tanto, pero lo que estamos aprendiendo en el camino es inpagable. El ámbito de los dispositivos guiados por el pensamiento, por ejemplo, se está desarrollando a gran velocidad.

Sustitutos musculares

El último número de la revista Nature indica que en la Universidad Duke de Estados Unidos, utilizando las señales del cerebro de un mono, han conseguido mover los brazos de un robot. El experimento ha sido todo un éxito, ya que ha repetido simultáneamente los mismos movimientos que el brazo del robot hacía del mono. El mono está formado para coger objetos y mover los brazos de izquierda a derecha, por lo que los movimientos que de momento se han conseguido imitar son estos.

La investigación puede tener interesantes aplicaciones en medicina, sobre todo para los que han perdido sus extremidades, para preparar prótesis y ayudar a los afectados a recuperar su control corporal. Esta invención evitará el uso de los músculos como intermediarios para convertir las órdenes cerebrales en acciones, pasando directamente del cerebro a las prótesis.

En un principio, las personas totalmente paralizadas por enfermedades degenerativas del sistema nervioso se beneficiarán del nuevo sistema. Cuando la parálisis es total, a la incapacidad para moverse hay que sumar la imposibilidad de comunicarse con los demás, y eso es a menudo lo peor. Para los que son capaces de controlar los ojos existen ordenadores que permiten seguir y escribir el movimiento del ojo: el paciente observa las letras escritas en una pantalla de forma individual e identifica y escribe la letra a la que mira el dispositivo. Pero los discapacitados más graves tampoco pueden controlar el movimiento de los ojos.

Por otra parte, la capacidad del cerebro humano para adaptarse a las nuevas funciones puede estimular mucho el campo de las prótesis artificiales. Esta competencia es conocida por los investigadores desde hace tiempo. En una persona cegada, por ejemplo, las partes del cerebro encargadas de la visión reciben las sensaciones de contacto que produce la lectura del Braille.

Algo parecido ocurrirá con las prótesis; los movimientos que inicialmente pueden ser bruscos se van afinando con el paso del tiempo, ya que el cerebro interiorizará el procedimiento de propulsión de la prótesis.

Descripción del proyecto

Para poder leer los pensamientos, al mono se le han aplicado pequeños electrodos en forma de cono en las cinco partes del cerebro. Estos electrodos son especiales, ya que provocan en su interior el crecimiento de las células nerviosas del cerebro. De esta forma se consigue una conexión permanente entre los electrodos y las células y los investigadores pueden obtener toda la información cerebral del mono en tiempo real.

Esta información es procesada por un ordenador especial. De hecho, los electrodos almacenan todo tipo de señales y de esta mezcla sólo hay que distinguir las correspondientes al movimiento. Las señales de interés, una vez filtradas, son amplificadas y combinadas por el ordenador. El ordenador recibe y trabaja la información cada segundo y con ello prepara el movimiento que realizará el robot. La señal recibida en cada segundo predice el movimiento del brazo mecánico en el siguiente segundo.

El equipo de investigación de Johan Wessberg ha permitido superar varios límites. Por un lado, ha conseguido solucionar los problemas que había para mover el brazo del robot en un solo sentido o en tres dimensiones, y por otro, las señales que se han enviado al coger los objetos del lado derecho han servido para mover el brazo del robot hacia la izquierda. Estas características «generales» serán de gran utilidad a la hora de realizar movimientos complejos en los brazos mecánicos. El futuro de los robots capaces de imitar los movimientos naturales está cada vez más cerca.