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Posts Tagged ‘Investigación’

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El poder lúdico o de aprendizaje que tienen los juegos y, por extensión, los que se basan en las nuevas tecnologías, como los videojuegos, es algo que nadie pone en duda. Sin embargo, algunos equipos de investigación han querido ir más allá y explorar el posible potencial terapéutico del juego y analizar su posible uso para grupos con necesidades especiales. Así, se está desarrollando una nueva generación de juegos, denominados, serious games o juegos con fines terapéuticos.

Videojuegos terapeuticos por raulespert

Un juego serio (del inglés serious game) es un videojuego diseñado de forma que junto al propio entretenimiento, transmite mensajes o ideas relevantes sobre diversos aspectos no relacionados con la industria de los videojuegos y que entran dentro del ámbito de la ética, como la política, la religión o la guerra, por poner unos ejemplos. El término «juego serio» ha existido desde mucho antes de la entrada en el mundo del entretenimiento de los dispositivos informáticos y electrónicos. En 1970, Clark Abt ya definió este término en su libro Serious Games, publicado por Viking Press. En este libro, Abt habla principalmente de los juegos de mesa y de los juegos de cartas, pero proporciona una definición general que puede aplicarse con facilidad a los juegos de la era informática.

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La tecnología BCI está avanzando a pasos agigantados ya que es una investigación puntera, gracias a las aplicaciones que derivan en la rehabilitación orientada a la recuperación de capacidades motoras, y a la fuerte industria del videojuego que está apostando también por esta maravillosa tecnología, utilizando su tecnología hombre- máquina para en la interacción de videojuegos como la Wii de Nintendo. Esta tecnología se conoce ya desde hace 20 años, pero no se había apostado aún por ella en términos económicos de inversión. Existen otros tipos de interface hombre-máquina, pero la BCI posee dos  características que la hacen única.

La primera es el canal de comunicación que está construido para que las intenciones se conviertan directamente en órdenes para la máquina. La segunda  permite de forma natural interpretar las intenciones del individuo a nivel cognitivo y emocional. Por lo que las pretensiones del individuo las puede acometer la máquina sin necesidad de tener dominio de ninguna técnica.

Esto resulta posible gracias a que la BCI  mide la actividad cerebral, la cual se asume que codifica la información necesaria, en lo que se está trabajando es en descodificar toda esa información por parte de la actividad cerebral. Estos progresos determinarán el futuro en el que el hombre interaccionará con este tipo de interfaces.

Las intenciones humanas son traducidas por la BCI  en acciones gracias a estas tres partes:

  • Sensor:

Encargado de informar sobre la actividades cerebral, se utilizan modalidades utilizadas en aplicaciones clínicas, como el electroencefalograma (EEG) y la Imagen por resonancia magnética funcional (IRMf)

  • Motor de procesamiento de señal:

Con los resultados de la actividad cerebral recogida, se aplica un filtro que decodifica  el proceso neurofisiológico, reflejando así la intención del individuo.

  • Aplicaciones:

Desde mover un brazo biónico implantado, hasta escribir en una pantalla de ordenador, con sólo utilizar la actividad cerebral. Interaccionar con el entorno de la forma deseada, sin que las incapacidades motoras del individuo supongan un problema. Mediante el pensamiento y lo que se llama la imaginación motora esto sería posible. Las investigaciones están avanzando también en crear lo que serían ambientes inteligentes, las casas del futuro en las que todo tipo de dispositivos se activaran a medida que el ambiente va modificándose, adaptándose al entorno, de manera que se mantendría la iluminación adecuada, la temperatura, activación de alarmas, etc. Ofreciendo una mayor comodidad al usuario, y resultando a su vez útil para personas discapacitadas.

La suplantación de la personalidad por realidad virtual también forma parte de la investigación del BCI, se han realizado ya pruebas en entornos como Second Life (2007) Los siguientes pasos nos llevan hacia algo más natural donde se pueda representar la información cognitiva durante la interacción.

La Biometría recoge el reconocimiento único de humanos basándose en proporciones matemáticas, identificación sobre los rasgos físicos y conductuales para la identificación concreta de un individuo, Muy importante para el ámbito de la seguridad y almacenamiento de información, para los accesos restringidos que requieren una previa identificación. Mediante el BCI se podrían realizar contraseñas de identificación basadas en los pensamientos. (Marcel and Millan, 2007)

En el ámbito clínico la tecnología BCI se utiliza para el Neurofeedback o neuroterapia que consiste en medir a través del EEG la actividad cerebral y enseñar a la persona a su propia regulación, suponiendo esto un aprendizaje condicionado. En el tratamiento de enfermedades neurológicas, se han tratado trastornos como el déficit d atención, epilepsia, autismo, daño cerebral traumático, etc.

La función que se realiza es la del feedback positivo entrenando la conducta y guiándola hacia la dirección que se desea, de manera que cuando no se da la conducta adecuada se inhibe el feedback positivo. El objetivo es que los cambios de actividad cerebral se reflejen en una mejora del comportamiento.  En los trastornos que mejor resultados de comportamiento se han obtenido han sido en los de déficit de atención y epilepsia.

También en clínica, se ha trabajado con personas sanas, en tratamientos para la mejora del rendimiento, concentración, autocontrol, resultados eficientes de una actividad, etc. Tratamientos que van además dirigidos a los atletas de élite que requieren de estas capacidades. La BCI en clínica permite un seguimiento individualizado y adaptado para mejorar y favorecer los patrones deseados de aprendizaje.

Actualmente existe una gran financiación en la tecnología BCI, por lo que es de esperar que conforme avanzan las investigaciones se podrán realizar nuevos proyectos que garanticen la eficacia y aplicabilidad de esta tecnología, que ya forma parte de nuestro futuro y se está haciendo un hueco en el mundo presente en el que vivimos.

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Vídeo en el que se muestra como se mueve una silla de ruedas mediante el pensamiento, a través de esta tecnología.

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Una investigación llevada a cabo por científicos de la university college London, que se aplicó a 16 taxistas  de Londres demostraron como la parte posterior derecha del hipocampo de los taxistas londinenses con experiencia era significativamente mayor, en comparación con conductores que hacian de sujetos control. Mediante resonancia magnética se pudo demostrar como la parte posterior del hipocampo era mayor, y además cómo la parte anterior era más reducida con respecto a la de los sujetos de referencia.

Además existía correlación positiva entre años de experiencia en la conducción de los taxistas y el tamaño mayor de la zona derecha posterior del hipocampo y la menor de la zona anterior. Esto se debe a que en esta zona posterior derecha del hipocampo se encuentran las células de lugar que se activan ante la exposición de un lugar determinado del entorno para la orientación espacial. La parte anterior es inferior a la de los sujetos control porque ésta se encarga de la codificación de los nuevos diseños del medio ambiente. Los taxistas londinenses mediante una mayor representación espacial de Londres, han incrementado la comprensión de cómo las rutas y lugares se relacionan entre sí.

Estas pruebas indican la plasticidad en la estructura del cerebro humano adulto ante la exposición a estímulos del medio ambientre. Los taxistas memorizan los nombres de las calles, su ruta y por consiguiente los planos de la ciudad donde trabajan, estimulan de una manera asombrosa su orientación, por lo que no es de extrañar que se refuerce la parte del hipocampo que se encarga de esta capacidad. Tal y como ha demostrado esta investigación.Vídeo sobre la plasticidad cerebral

Fuente:  Artículo Navigation-related structural change in the
hippocampi of taxi drivers

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Apasionante conferencia sobre cómo convertir el pensamiento en acción, mediante miembros robotizados, la que ha ofrecido el profesor murciano afincado en EEUU Jose M.Carmena, el cual dirige el laboratorio BMI Systems del Instituto de Neurociencia Hellen Wills de la Universidad de California, Berkeley. La conferencia ha tenido lugar en la universidad de Murcia, con un salón abarrotado de estudiantes de distintas áreas, psicología e informática.

Jose M. Carmena ha comentado la investigación que lleva a cabo en su laboratorio de Berkeley, un trabajo muy laborioso y complejo que supone muchos años de experimentación. El fin de todo ello es el de adaptar aplicaciones para las lesiones del sistema nervioso. Pues bien, esto comprende a la robótica y la neurociencia, ya que trata de fusionar la biología con la tecnología más avanzada, concretamente el cerebro con un miembro robótico. Esta ardua tarea intenta resolver el cómo controla el cerebro el movimiento, y las neuronas que intervienen para ello, sabiendo que la espina dorsal recibe la información de millones de neuronas, y mediante 20 vías decodifica esa información del cerebro dando origen a respuestas reflejas que no necesitan ser ordenadas por los centros cerebrales.
El profesor murciano ha explicado el hecho de como se espera que el cerebro pueda adaptarse a algo que no forma parte del cuerpo, gracias a la plasticidad del cerebro. Las diferentes técnicas con las que se capta la actividad neuronal en el proceso de actividad y adaptación son:
* EEG – Electroencefalograma. Sobre la piel. Se capta una zona de 3 cm.
* ECoG – Electrocorticografía. Bajo la piel, sobre el cráneo. Captando una zona de 0,5 cm.
* Local FP – Debajo del cráneo, sobre el cerebro. Se capta una zona de 1 mm.
* Single unit AP – Directamente dentro del cerebro, consiguiendo captar sólo 0,2 mm.
En dicha conferencia se ha mostrado además el tipo de experimentos puestos en marcha por Jose M. Carmena.
El experimento realizado con animales, consta de el estudio en monos y ratas, en el de los monos ha mostrado la situación de como un mono sentado frente a una pantalla, mediante una palanca, movía un cursor que se dirigía al círculo que aparecía en pantalla, esta acción era recompensada con zumo de fruta. Un dispositivo insertado en la corteza cerebral permitía captar los campos de potencial emitidos por las neuronas corticales, mediante un circuito se podía mover directamente el cursor de la pantalla con el cerebro, sin necesidad de la palanca, esto se comprueba desactivando la palanca. El cursor se mueve a través del pensamiento.
La tarea se realiza de forma mental una vez relajados los músculos, dándose cuenta el mono, que el cursor ya no responde directamente a su mano, sino a su mente. Se estudia el tiempo de aprendizaje que tarda para realizar la tarea con el músculo y para realizarla de forma mental, sin necesidad de ese músculo. Interface cerebro-máquina.

Esto sirve para poder determinar como el cerebro es capaz de controlar un miembro que no forma parte de su cuerpo.
Abre una gran vía a lo que podría ser la posibilidad de la rehabilitación motora en una persona, integrando la tecnología en los circuitos neuronales, reemplazando así las zonas afectadas, transmitiendo impulsos en la vía que ya está impedida para la acción motora.
En la conferencia ha resuelto dudas de los posibles riesgos que esto supone, como posibles infecciones, y la garantía mínima que establecen, para que el proyecto merezca la pena, donde pretenden conseguir al menos 10 años en el funcionamiento del miembro robótico a través de las neuronas.

La conferencia ha concluido con la reflexión de la complejidad que este proyecto presenta, ya que trata de conseguir interferir en la mente, manipulando las neuronas para reconocer y activar partes fuera del cuerpo. La complejidad del asunto se hace evidente cuando concluye que “las mismas neuronas que realizan el movimiento de un músculo, pueden ser las que se activen a su vez, también con el hecho de soñar movimientos, o pensar en dichas funciones motoras”
Y es que no existen neuronas específicas para cada tarea, existen los conjuntos, la interacción y la intensidad de las señales eléctricas producidas en las neuronas mediante la sinapsis. Un viaje apasionante por el mundo de la mente.

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