Brain–computer interface: la inteligencia artificial comienza a innovar el estudio del cerebro humano

En las últimas semanas las noticias han tenido como protagonista al cerebro humano. Fue Elon Musk quien puso en agenda el tema cuando anunció la implantación de un chip en este órgano, por parte de su empresa Neuralink.

Sin embargo, no es la primera vez que la tecnología apunta al cerebro, y la clave de este desarrollo está en el Brain–computer interface (BCI, por sus siglas en inglés).

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¿Por qué tanto interés en el cerebro? ¿Cómo funcionan los dispositivos como el chip? ¿Qué empresas están detrás de este avance tecnológico?

Sobre el BCI, el profesor Wester Zela explicó a El Comercio que se trata de una rama de la inteligencia artificial que comprende una comunicación entre el cerebro y la computadora. Desde hace unos 20 años ha tenido una gran evolución y fue hace dos años que se implantó un chip en el cerebro de un mono, que demostró su eficiencia al jugar pong (un clásico juego de video) usando la mente.

“¿Qué cosa es el cerebro? Es un conjunto de neuronas que a través de impulsos eléctricos hace que nosotros pensemos, corramos, nos movamos, etc. Durante muchos años se está estudiando el cerebro. Ahora existe una mejor comprensión. Por eso es que, utilizando este tipo de dispositivos, se pueden predecir los movimientos”, indicó el decano del departamento de ingeniería de la Universidad Científica del Sur.

El chip implantado en un humano es uno de tantos dispositivos que se utilizan para tener una lectura de los impulsos eléctricos del cerebro.

Según la explicación de Zela, el trabajo con la IA está en crear modelos de interfaz que den lectura de esos impulsos. Para esto se utiliza una técnica específica llamada Procesamiento de señales, además del conocido Machine Learning.

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¿Y para qué sirve esta lectura? La empresa Bitbrain, dedicada al trabajo del BCI y la neurotecnología, señala que de esa manera “cubre diversas aplicaciones, desde rehabilitación de funciones perdidas hasta el aumento de nuestras capacidades”.

Startups que innovan

El estudio del cerebro y la tecnología también forma parte de la llamada neurotecnología, especialidad cuyo desarrollo ha tenido importancia en el campo médico.

Para Arturo Deza, docente de la UTEC, hoy tiene gran importancia para el progreso de la civilización “porque actualmente una de las crisis de salud más importantes está relacionadas a la salud mental”. Es decir, la tecnología del BCI también podría dar otro tipo de soluciones.

Además…

La neurotecnología

Se trata de “una nueva rama emergente de la ciencia e ingeniería, que utiliza técnicas avanzadas de ingeniería desde electrónica, ciencia de la computación, nanotecnología y mecatrónica para poder estudiar al cerebro”, indicó el catedrático Arturo Deza.

“Aunque esto suene a ciencia ficción, ya hay estudios provenientes del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) publicados en la prestigiosa revista Science, que han empezado a desarrollar primeras interacciones de sistemas basados en Inteligencia Artificial que pueden generar imágenes que excitan o inhiben a ciertas regiones de la corteza visual cerebral”, dijo a este Diario.

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En este desarrollo juegan un papel especial las startups.

Neuralink, de propiedad de Elon Musk, es una de las más conocidas empresas que trabajan en la neurotecnología y aplican el BCI. Un informe de BBVA señala que el año pasado consiguió cerrar una ronda de financiación de 280 millones de dólares, tras la autorización de la FDA para hacer pruebas de sus chips cerebrales en humanos.

Otra empresa es BitBrain, que nació en el 2010 como spin-off de la Universidad de Zaragoza, siendo una de las pioneras en la aplicación del BCI. Se plantea desarrollar aplicaciones de neurotecnología que mejoren la vida de las personas.

Neuraelectrics es otra empresa que desarrolla aplicaciones clínicas para diagnosticar y tratar enfermedades cerebrales. Sus investigaciones giran en torno al tratamiento de TDAH, epilepsia, depresión, enfermedades de Parkinson y Alzheimer.

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Ahora, más allá del campo médico, la neurotecnología también ha servido para el desarrollo del marketing. Según el informe de BBVA, una de las empresas que explora este campo es Neurocatching, dedicada a medir el comportamiento real del consumidor con la ayuda de la atención visual (eye tracking) y las emociones (reconocimiento facial).

Casos más conocidos

Es cierto que el caso más conocido lo protagoniza Neuralink. Aunque no se ha revelado más detalles, se sabe por mensajes de Elon Musk en su plataforma X que “los resultados iniciales muestran una prometedora detección de picos neuronales”. Tampoco se conoce detalles del paciente. Sin embargo, no es el único caso de este año.

Unos días después, desde China se informó que un equipo de investigadores chinos de la Universidad de Tsinghua y el Hospital Xuanwu de Beijing anunció el éxito del primer ensayo clínico de una interfaz cerebro-computadora inalámbrica y mínimamente invasiva.

En este caso se conoció que el paciente presentaba una lesión medular completa y las pruebas han demostrado que el sujeto podía manejar guantes neumáticos mediante la actividad eléctrica cerebral después de tres meses de entrenamiento de rehabilitación.

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Y al comenzar febrero se supo que la ciudadana estadounidense Amber Pearson recibió el implante de un chip cerebral para tratar su caso de epilepsia y de trastorno obsesivo compulsivo (TOC). El procedimiento se realizó en la Universidad de Ciencias y Salud de Oregón, en Portland.

Pero hay situaciones más complejas, como la del neerlandés Gert-Jan, que quedó parapléjico luego de un accidente en bicicleta. El año pasado volvió a caminar gracias a dos implantes: uno en la médula espinal y otro más complejo en el cerebro, que consta de 64 electrodos que recogen los estímulos cerebrales y los traduce en datos digitales.

De esa manera, la tecnología a abierto una esperanza para muchas personas que esperan recuperar sus capacidades, o mejorarlas, gracias al uso de la inteligencia artificial y el cerebro humano.