Guía de Interfaz Cerebro-Computadora
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Arriba: Una mujer controla un dron RC con EMOTIV Insight.
Definición de Interface Cerebro-Computadora
¿Qué significa BCI? Una BCI (interfaz cerebro-computadora) es una tecnología que envía y recibe señales entre el cerebro y un dispositivo externo. Las interfaces cerebro-computadora también se llaman interfaces cerebro-máquina. Las BCI recopilan e interpretan señales cerebrales y las transmiten a una máquina conectada que emite comandos asociados con las señales recibidas.
Una definición simplificada de BCI podría describir la tecnología como un vínculo de comunicación entre el cerebro y un dispositivo externo.
BCI Pasiva vs. BCI Activa
Las BCI pueden ser pasivas o activas. Una BCI pasiva simplemente interpreta señales cerebrales para ofrecer información sobre el estado cognitivo de un individuo. Por ejemplo, puede detectar el estado emocional de un usuario durante un estudio de investigación del consumidor o programa de entrenamiento.
Arriba: Nathalie Labrégère, nacida con una discapacidad motora cerebral, utiliza BCI activa y un auricular EPOC X para controlar un brazo exoesqueleto en la carrera de antorchas de los Juegos Paralímpicos de 2024. Aprende más
Una BCI activa requiere que los usuarios modulen activamente sus señales cerebrales para interactuar con un dispositivo externo. Por ejemplo, un usuario puede imaginar mover su brazo, lo que hace que un brazo robótico se mueva de manera similar.
¿Cómo Funciona una BCI?
Nuestros cerebros están llenos de células llamadas neuronas. Cada vez que pensamos, nos movemos, sentimos o recordamos algo, nuestras neuronas están en funcionamiento. Señales bioquímicas y eléctricas llevan a cabo ese trabajo. Los científicos pueden detectar esas señales e interpretar lo que significan utilizando tecnología de electroencefalografía (EEG). EEG puede leer señales del cerebro humano y enviarlas a amplificadores. Las señales amplificadas son luego interpretadas por un programa de computadora BCI, que utiliza las señales para controlar un dispositivo.
Adquisición de Señales
ECoG, LFP, EEG, SU, Otros
Procesamiento de Señales
Autorregresiva, Transformada de Fourier, Filtros Espaciales Comunes, Filtro Laplaciano, Ondículas, Otros
Ejemplos de Dispositivos Efectores
Especificadores
Cursor
Sillas de ruedas
Drones
Juguetes
Videojuegos
Internet de las Cosas (IoT)
Brazos Robóticos
¿Qué es una BCI?
Una BCI también se puede llamar interfaz cerebro-máquina, interfaz de control neural, interfaz mente-máquina o interfaz neural directa. Una BCI permite la comunicación directa entre el cerebro y un dispositivo externo, a menudo para controlar su actividad. Las BCI leen señales del cerebro y utilizan algoritmos de aprendizaje automático para traducir las señales en una acción externa.
La cofundadora y CEO de EMOTIV, Tan Le, explica soluciones y tecnología BCI en esta charla TED de 2010:
BCI y EEG
Las BCI basadas en EEG se caracterizan por la técnica de usar electrodos EEG no invasivos para medir la actividad cerebral y traducir las señales cerebrales registradas en comandos.
Las BCI detectan cambios en la actividad cerebral medida a través de un EEG. Las tecnologías BCI luego transmiten estas señales a algoritmos de aprendizaje automático. Los algoritmos de aprendizaje automático han sido entrenados para captar la actividad cerebral EEG asociada con ciertas emociones, acciones y expresiones. Cuando los algoritmos identifican actividad cerebral EEG coincidente, la BCI puede transmitir comandos externos para controlar un dispositivo (como un cursor de computadora, brazo robótico o silla de ruedas).
Los dispositivos han sido programados para interpretar y ejecutar estos comandos, ya sea controlando un objeto físico o una interfaz digital. Un sujeto que lleva un dispositivo EEG puede pensar “mover a la izquierda” y el cursor se mueve a la izquierda; ese es un ejemplo de una acción externa realizada en una interfaz digital.
¿Para Qué Se Usa una BCI?
Investigación de Interfaces Cerebro-computadora
La investigación de BCI (también llamada investigación de interfaces cerebro-máquina) representa un campo de rápido crecimiento. Los investigadores académicos han estudiado si los usuarios de BCI pueden interactuar directamente con software de computadora a través de la actividad cerebral sola. Un estudio probó un sistema BCI en su capacidad para detectar y clasificar la actividad cerebral con sus
acciones mentales emparejadas. Los resultados encontraron que el sistema podía realizar todas las acciones mentales con éxito y mejoró con datos de entrenamiento adicionales.
Debido a su capacidad para manipular dispositivos externos a través de la actividad cerebral, una gran parte de la investigación sobre interfaces cerebro-computadora se centra en el control remoto. Los investigadores de BCI también han utilizado robots humanoides controlados por dispositivos BCI para manipular un entorno remoto. La BCI permite al usuario controlar convenientemente el robot en el entorno remoto. El usuario humano recibe retroalimentación del robot, lo que les ayuda a sentirse completamente inmersos en el entorno remoto. Esto podría ser útil en varios casos de uso de BCI, incluyendo operaciones militares, operaciones médicas y gestión de desastres o operaciones de búsqueda y rescate.
Los investigadores también están utilizando BCI para entender qué están haciendo las redes neuronales en tiempo real. La mayoría de los sistemas de tejido neural se entienden a nivel del neurona individual o se filosofan a nivel cognitivo. La BCI se está utilizando para estudiar cómo responden ciertos sistemas de tejido a la estimulación eléctrica y lo que podría significar a nivel cognitivo.
***Descargo de responsabilidad – Los productos de EMOTIV están destinados a ser utilizados para aplicaciones de investigación y uso personal únicamente. Nuestros productos no se venden como dispositivos médicos, según lo definido en la directiva de la UE 93/42/EEC. Nuestros productos no están diseñados o destinados a ser utilizados para diagnóstico o tratamiento de enfermedades.
Interfaces Cerebro-computadora en la Rehabilitación Neurológica
Las interfaces cerebro-computadora pueden ayudar a individuos que no tienen uso de sus extremidades, requieren dispositivos de asistencia o no pueden hablar. El uso de interfaces cerebro-computadora en la rehabilitación neurológica (el proceso asistido por el médico que busca ayudar a individuos con trastornos, lesiones o enfermedades del sistema nervioso) puede ayudar a mejorar la capacidad de un individuo para navegar a través de experiencias diarias. Las BCI se utilizan a menudo para la rehabilitación después de un derrame cerebral o lesión. En el futuro, podemos ver productos médicos BCI utilizados en cirugía u otras operaciones médicas.
La BCI permite a sujetos con discapacidades motoras utilizar su actividad cerebral para controlar objetos en su entorno y comunicarse. Las interfaces cerebro-computadora que utilizan señales EEG pueden ayudarlas a controlar una extremidad protésica o una interfaz de computadora.
Juegos de Interfaces Cerebro-computadora
El software BCI puede “traducir” comandos mentales de datos EEG en comandos en un videojuego. En juegos de interfaces cerebro-computadora, los sujetos llevan un auricular EEG mientras juegan juegos de realidad virtual diseñados para controlar objetos virtuales. En los juegos BCI, en lugar de utilizar un controlador de juego tradicional, el sujeto usa comandos mentales para habilitar acciones basadas en movimiento en el juego — como “empujar”, “tirar” o “saltar.” La BCI procesa los comandos mentales del EEG y activa la acción correspondiente en el videojuego (interfaz neural directa de realidad virtual).
EMOTIV EPOC debutó como un controlador de videojuegos en 2011. Si bien estaba adelantado a su tiempo, los avances en hardware, software y inteligencia artificial EEG hacen que jugar videojuegos con tu cerebro sea más fácil que nunca.
ENTONCES: Jugando Spirit Mountain sin manos con EPOC+ en 2011. (Fuente) Spirit Mountain fue desarrollado desde cero para juegos BCI. |
 AHORA: Jugando Elden Ring sin manos con EPOC X en 2024. (Fuente) Elden Ring fue desarrollado para PC y consolas. Se desarrolló un controlador BCI personalizado utilizando el Cortex API, lo que permite jugar sin manos. |
Descargar Software EmotivBCI
Desarrollar Juegos BCI
¡Comparte tus Proyectos BCI con nosotros! Etiqueta #EMOTIV en las redes sociales o envía un correo electrónico hello@emotiv.com.
¿Necesitas más ayuda? CONTÁCTANOS
¿Cómo Pueden Cambiar Nuestras Vidas las Interfaces Cerebro-computadora?
Las BCI representan posibilidades que cambian la vida para sujetos con impairments motrices, porque les permiten realizar acciones físicas que de otro modo no podrían. La BCI traduce señales cerebrales en resultados de comandos utilizando algoritmos de inteligencia artificial. Estos comandos se pueden utilizar para controlar sillas de ruedas, extremidades protésicas u otras tecnologías de asistencia.
La tecnología BCI tiene el potencial de facilitar tareas cotidianas para individuos de todos los niveles de habilidad. Por ejemplo, las BCI pueden eliminar la necesidad de escribir o dar comandos de voz; los sujetos podrían emitir comandos de navegación y entrada a una computadora a través de la actividad cerebral.
Cuestiones Éticas de las Interfaces Cerebro-computadora
Con las posibilidades que cambian la vida de la tecnología BCI vienen implicaciones éticas. A medida que el campo de la investigación de interfaces cerebro-computadora crece y la tecnología en aplicaciones de interfaces cerebro-computadora continúa mejorando, se han planteado una serie de cuestiones éticas sobre la BCI.
Cuestiones de Seguridad BCI
Una BCI es una aplicación de software, y como cualquier software que envía información a un dispositivo externo, los datos transmitidos pueden ser extraídos para fines nefastos. La seguridad es especialmente crítica en la tecnología BCI porque la BCI captura señales directamente del sistema nervioso de un sujeto. Si bien la BCI actualmente no puede extraer las intenciones, pensamientos privados, o lo que están leyendo o viendo, combinar datos de BCI con estímulos específicos podría hacer que eso sea posible algún día. La BCI podría utilizarse para determinar el estado de salud de un usuario o su familiaridad con ciertos eventos, lo que presenta un riesgo significativo de privacidad.
Cuestiones de Privacidad BCI
Del mismo modo, la privacidad es un problema importante en la ética de la BCI, ya que las señales neuronales capturadas pueden utilizarse para acceder a información privada de un usuario. Los éticos han planteado preocupaciones sobre cómo se almacenan y protegen los datos de BCI. Por ejemplo, ¿deberían los datos de BCI ser tratados como datos médicos, o como datos comerciales? ¿Deberían los datos de BCI ser anonimizados? ¿Cómo saben los usuarios si sus datos de BCI han sido utilizados con fines comerciales? Si bien gran parte de la discusión sobre las cuestiones éticas de las interfaces cerebro-computadora aún se está formando, las cuestiones de privacidad y seguridad siguen siendo preocupaciones primordiales.
Aprende cómo EMOTIV mantiene tus datos cerebrales seguros.
Casos de Uso de BCI
Aquí hay algunos de los ejemplos más comunes de interfaces cerebro-computadora en uso hoy:
Neurociencia
Militar
Medicina
Gestión de Rescate/Desastres
Seguridad
Educación
Rehabilitación
Una Breve Historia de la BCI
El punto más temprano en la historia de la BCI se puede rastrear hasta el fisiólogo y psiquiatra alemán Hans Berger. Berger inventó el electroencefalograma, un dispositivo que registra señales EEG. Se le atribuye haber registrado las primeras ondas cerebrales EEG humanas en 1924.
El primer experimento publicado de BCI consistió en utilizar EEG para mover un cursor en una pantalla. Este experimento de 1977 fue el primer uso exitoso registrado de BCI en un laboratorio.
Un experimento monumental de 1988 realizado por Stevo Bozinovski, Mihail Sestakov y Liljana Bozinovska utilizó BCI y EEG para controlar un robot. El sujeto dirigió al robot para que siguiera una línea en el suelo enviando señales cerebrales desde una máquina EEG al software BCI conectado al robot. Este experimento fue el primero en controlar con éxito un objeto físico utilizando una máquina EEG.
Desde entonces, se han formado diversas empresas de neurotecnología con el propósito de hacer que los implantes BCI y la tecnología portátil sean seguros y efectivos para el uso cotidiano. EMOTIV fue el primero en presentar un auricular EEG inalámbrico en 2011.
Más recientemente, en 2017, Rodrigo Hübner Mendes, un cuadripléjico, se convirtió en la primera persona en conducir un coche de F1 utilizando solo sus ondas cerebrales, gracias a las tecnologías BCI y a un auricular EEG EMOTIV.
El emprendedor Elon Musk's Neuralink es una empresa centrada en crear dispositivos BCI que pueden ser implantados en el cerebro humano. En 2024, un participante llamado Alex controló con éxito un cursor y jugó un videojuego con sus ondas cerebrales.
Facebook también anunció en 2017 que estaba construyendo una BCI. La interfaz cerebro-computadora de Facebook tiene como objetivo permitir a los usuarios escribir usando solo sus ondas cerebrales a través de interfaces cerebro-computadora no invasivas.
¿Quién Inventó las Interfaces Cerebro-computadora?
El profesor de UCLA Jacques Vidal acuñó el término “BCI” y produjo las primeras publicaciones revisadas por pares sobre este tema. Vidal es ampliamente reconocido como el inventor de las BCI, como se refleja en artículos revisados por pares.
¿EMOTIV Ofrece Dispositivos de Interfaces Cerebro-computadora?
¡Sí! EMOTIV es un pionero reconocido y líder del mercado en el campo de la BCI para soluciones empresariales, uso personal y tecnología EEG inalámbrica.
EMOTIV ofrece dispositivos de interfaces cerebro-computadora que se pueden emparejar con su software de interfaz cerebro-computadora llamado EmotivBCI. EmotivBCI se puede usar directamente para implementar una BCI dentro de una computadora. También puede emparejarse con la plataforma de código abierto gratuita NodeRed, que conecta las salidas BCI a muchos dispositivos de hardware externos compatibles para implementar control mental directo sobre equipos del mundo real. EmotivBCI y NodeRed permiten a los desarrolladores construir aplicaciones BCI. Los dispositivos de interfaz cerebro-computadora de EMOTIV incluyen el EMOTIV Insight y los auriculares EEG EMOTIV EPOC X.
Ver todos los productos BCI de EMOTIV
Continúa leyendo:
Arriba: Una mujer controla un dron RC con EMOTIV Insight.
Definición de Interface Cerebro-Computadora
¿Qué significa BCI? Una BCI (interfaz cerebro-computadora) es una tecnología que envía y recibe señales entre el cerebro y un dispositivo externo. Las interfaces cerebro-computadora también se llaman interfaces cerebro-máquina. Las BCI recopilan e interpretan señales cerebrales y las transmiten a una máquina conectada que emite comandos asociados con las señales recibidas.
Una definición simplificada de BCI podría describir la tecnología como un vínculo de comunicación entre el cerebro y un dispositivo externo.
BCI Pasiva vs. BCI Activa
Las BCI pueden ser pasivas o activas. Una BCI pasiva simplemente interpreta señales cerebrales para ofrecer información sobre el estado cognitivo de un individuo. Por ejemplo, puede detectar el estado emocional de un usuario durante un estudio de investigación del consumidor o programa de entrenamiento.
Arriba: Nathalie Labrégère, nacida con una discapacidad motora cerebral, utiliza BCI activa y un auricular EPOC X para controlar un brazo exoesqueleto en la carrera de antorchas de los Juegos Paralímpicos de 2024. Aprende más
Una BCI activa requiere que los usuarios modulen activamente sus señales cerebrales para interactuar con un dispositivo externo. Por ejemplo, un usuario puede imaginar mover su brazo, lo que hace que un brazo robótico se mueva de manera similar.
¿Cómo Funciona una BCI?
Nuestros cerebros están llenos de células llamadas neuronas. Cada vez que pensamos, nos movemos, sentimos o recordamos algo, nuestras neuronas están en funcionamiento. Señales bioquímicas y eléctricas llevan a cabo ese trabajo. Los científicos pueden detectar esas señales e interpretar lo que significan utilizando tecnología de electroencefalografía (EEG). EEG puede leer señales del cerebro humano y enviarlas a amplificadores. Las señales amplificadas son luego interpretadas por un programa de computadora BCI, que utiliza las señales para controlar un dispositivo.
Adquisición de Señales
ECoG, LFP, EEG, SU, Otros
Procesamiento de Señales
Autorregresiva, Transformada de Fourier, Filtros Espaciales Comunes, Filtro Laplaciano, Ondículas, Otros
Ejemplos de Dispositivos Efectores
Especificadores
Cursor
Sillas de ruedas
Drones
Juguetes
Videojuegos
Internet de las Cosas (IoT)
Brazos Robóticos
¿Qué es una BCI?
Una BCI también se puede llamar interfaz cerebro-máquina, interfaz de control neural, interfaz mente-máquina o interfaz neural directa. Una BCI permite la comunicación directa entre el cerebro y un dispositivo externo, a menudo para controlar su actividad. Las BCI leen señales del cerebro y utilizan algoritmos de aprendizaje automático para traducir las señales en una acción externa.
La cofundadora y CEO de EMOTIV, Tan Le, explica soluciones y tecnología BCI en esta charla TED de 2010:
BCI y EEG
Las BCI basadas en EEG se caracterizan por la técnica de usar electrodos EEG no invasivos para medir la actividad cerebral y traducir las señales cerebrales registradas en comandos.
Las BCI detectan cambios en la actividad cerebral medida a través de un EEG. Las tecnologías BCI luego transmiten estas señales a algoritmos de aprendizaje automático. Los algoritmos de aprendizaje automático han sido entrenados para captar la actividad cerebral EEG asociada con ciertas emociones, acciones y expresiones. Cuando los algoritmos identifican actividad cerebral EEG coincidente, la BCI puede transmitir comandos externos para controlar un dispositivo (como un cursor de computadora, brazo robótico o silla de ruedas).
Los dispositivos han sido programados para interpretar y ejecutar estos comandos, ya sea controlando un objeto físico o una interfaz digital. Un sujeto que lleva un dispositivo EEG puede pensar “mover a la izquierda” y el cursor se mueve a la izquierda; ese es un ejemplo de una acción externa realizada en una interfaz digital.
¿Para Qué Se Usa una BCI?
Investigación de Interfaces Cerebro-computadora
La investigación de BCI (también llamada investigación de interfaces cerebro-máquina) representa un campo de rápido crecimiento. Los investigadores académicos han estudiado si los usuarios de BCI pueden interactuar directamente con software de computadora a través de la actividad cerebral sola. Un estudio probó un sistema BCI en su capacidad para detectar y clasificar la actividad cerebral con sus
acciones mentales emparejadas. Los resultados encontraron que el sistema podía realizar todas las acciones mentales con éxito y mejoró con datos de entrenamiento adicionales.
Debido a su capacidad para manipular dispositivos externos a través de la actividad cerebral, una gran parte de la investigación sobre interfaces cerebro-computadora se centra en el control remoto. Los investigadores de BCI también han utilizado robots humanoides controlados por dispositivos BCI para manipular un entorno remoto. La BCI permite al usuario controlar convenientemente el robot en el entorno remoto. El usuario humano recibe retroalimentación del robot, lo que les ayuda a sentirse completamente inmersos en el entorno remoto. Esto podría ser útil en varios casos de uso de BCI, incluyendo operaciones militares, operaciones médicas y gestión de desastres o operaciones de búsqueda y rescate.
Los investigadores también están utilizando BCI para entender qué están haciendo las redes neuronales en tiempo real. La mayoría de los sistemas de tejido neural se entienden a nivel del neurona individual o se filosofan a nivel cognitivo. La BCI se está utilizando para estudiar cómo responden ciertos sistemas de tejido a la estimulación eléctrica y lo que podría significar a nivel cognitivo.
***Descargo de responsabilidad – Los productos de EMOTIV están destinados a ser utilizados para aplicaciones de investigación y uso personal únicamente. Nuestros productos no se venden como dispositivos médicos, según lo definido en la directiva de la UE 93/42/EEC. Nuestros productos no están diseñados o destinados a ser utilizados para diagnóstico o tratamiento de enfermedades.
Interfaces Cerebro-computadora en la Rehabilitación Neurológica
Las interfaces cerebro-computadora pueden ayudar a individuos que no tienen uso de sus extremidades, requieren dispositivos de asistencia o no pueden hablar. El uso de interfaces cerebro-computadora en la rehabilitación neurológica (el proceso asistido por el médico que busca ayudar a individuos con trastornos, lesiones o enfermedades del sistema nervioso) puede ayudar a mejorar la capacidad de un individuo para navegar a través de experiencias diarias. Las BCI se utilizan a menudo para la rehabilitación después de un derrame cerebral o lesión. En el futuro, podemos ver productos médicos BCI utilizados en cirugía u otras operaciones médicas.
La BCI permite a sujetos con discapacidades motoras utilizar su actividad cerebral para controlar objetos en su entorno y comunicarse. Las interfaces cerebro-computadora que utilizan señales EEG pueden ayudarlas a controlar una extremidad protésica o una interfaz de computadora.
Juegos de Interfaces Cerebro-computadora
El software BCI puede “traducir” comandos mentales de datos EEG en comandos en un videojuego. En juegos de interfaces cerebro-computadora, los sujetos llevan un auricular EEG mientras juegan juegos de realidad virtual diseñados para controlar objetos virtuales. En los juegos BCI, en lugar de utilizar un controlador de juego tradicional, el sujeto usa comandos mentales para habilitar acciones basadas en movimiento en el juego — como “empujar”, “tirar” o “saltar.” La BCI procesa los comandos mentales del EEG y activa la acción correspondiente en el videojuego (interfaz neural directa de realidad virtual).
EMOTIV EPOC debutó como un controlador de videojuegos en 2011. Si bien estaba adelantado a su tiempo, los avances en hardware, software y inteligencia artificial EEG hacen que jugar videojuegos con tu cerebro sea más fácil que nunca.
ENTONCES: Jugando Spirit Mountain sin manos con EPOC+ en 2011. (Fuente) Spirit Mountain fue desarrollado desde cero para juegos BCI. |
AHORA: Jugando Elden Ring sin manos con EPOC X en 2024. (Fuente) Elden Ring fue desarrollado para PC y consolas. Se desarrolló un controlador BCI personalizado utilizando el Cortex API, lo que permite jugar sin manos. |
Descargar Software EmotivBCI
Desarrollar Juegos BCI
¡Comparte tus Proyectos BCI con nosotros! Etiqueta #EMOTIV en las redes sociales o envía un correo electrónico hello@emotiv.com.
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¿Cómo Pueden Cambiar Nuestras Vidas las Interfaces Cerebro-computadora?
Las BCI representan posibilidades que cambian la vida para sujetos con impairments motrices, porque les permiten realizar acciones físicas que de otro modo no podrían. La BCI traduce señales cerebrales en resultados de comandos utilizando algoritmos de inteligencia artificial. Estos comandos se pueden utilizar para controlar sillas de ruedas, extremidades protésicas u otras tecnologías de asistencia.
La tecnología BCI tiene el potencial de facilitar tareas cotidianas para individuos de todos los niveles de habilidad. Por ejemplo, las BCI pueden eliminar la necesidad de escribir o dar comandos de voz; los sujetos podrían emitir comandos de navegación y entrada a una computadora a través de la actividad cerebral.
Cuestiones Éticas de las Interfaces Cerebro-computadora
Con las posibilidades que cambian la vida de la tecnología BCI vienen implicaciones éticas. A medida que el campo de la investigación de interfaces cerebro-computadora crece y la tecnología en aplicaciones de interfaces cerebro-computadora continúa mejorando, se han planteado una serie de cuestiones éticas sobre la BCI.
Cuestiones de Seguridad BCI
Una BCI es una aplicación de software, y como cualquier software que envía información a un dispositivo externo, los datos transmitidos pueden ser extraídos para fines nefastos. La seguridad es especialmente crítica en la tecnología BCI porque la BCI captura señales directamente del sistema nervioso de un sujeto. Si bien la BCI actualmente no puede extraer las intenciones, pensamientos privados, o lo que están leyendo o viendo, combinar datos de BCI con estímulos específicos podría hacer que eso sea posible algún día. La BCI podría utilizarse para determinar el estado de salud de un usuario o su familiaridad con ciertos eventos, lo que presenta un riesgo significativo de privacidad.
Cuestiones de Privacidad BCI
Del mismo modo, la privacidad es un problema importante en la ética de la BCI, ya que las señales neuronales capturadas pueden utilizarse para acceder a información privada de un usuario. Los éticos han planteado preocupaciones sobre cómo se almacenan y protegen los datos de BCI. Por ejemplo, ¿deberían los datos de BCI ser tratados como datos médicos, o como datos comerciales? ¿Deberían los datos de BCI ser anonimizados? ¿Cómo saben los usuarios si sus datos de BCI han sido utilizados con fines comerciales? Si bien gran parte de la discusión sobre las cuestiones éticas de las interfaces cerebro-computadora aún se está formando, las cuestiones de privacidad y seguridad siguen siendo preocupaciones primordiales.
Aprende cómo EMOTIV mantiene tus datos cerebrales seguros.
Casos de Uso de BCI
Aquí hay algunos de los ejemplos más comunes de interfaces cerebro-computadora en uso hoy:
Neurociencia
Militar
Medicina
Gestión de Rescate/Desastres
Seguridad
Educación
Rehabilitación
Una Breve Historia de la BCI
El punto más temprano en la historia de la BCI se puede rastrear hasta el fisiólogo y psiquiatra alemán Hans Berger. Berger inventó el electroencefalograma, un dispositivo que registra señales EEG. Se le atribuye haber registrado las primeras ondas cerebrales EEG humanas en 1924.
El primer experimento publicado de BCI consistió en utilizar EEG para mover un cursor en una pantalla. Este experimento de 1977 fue el primer uso exitoso registrado de BCI en un laboratorio.
Un experimento monumental de 1988 realizado por Stevo Bozinovski, Mihail Sestakov y Liljana Bozinovska utilizó BCI y EEG para controlar un robot. El sujeto dirigió al robot para que siguiera una línea en el suelo enviando señales cerebrales desde una máquina EEG al software BCI conectado al robot. Este experimento fue el primero en controlar con éxito un objeto físico utilizando una máquina EEG.
Desde entonces, se han formado diversas empresas de neurotecnología con el propósito de hacer que los implantes BCI y la tecnología portátil sean seguros y efectivos para el uso cotidiano. EMOTIV fue el primero en presentar un auricular EEG inalámbrico en 2011.
Más recientemente, en 2017, Rodrigo Hübner Mendes, un cuadripléjico, se convirtió en la primera persona en conducir un coche de F1 utilizando solo sus ondas cerebrales, gracias a las tecnologías BCI y a un auricular EEG EMOTIV.
El emprendedor Elon Musk's Neuralink es una empresa centrada en crear dispositivos BCI que pueden ser implantados en el cerebro humano. En 2024, un participante llamado Alex controló con éxito un cursor y jugó un videojuego con sus ondas cerebrales.
Facebook también anunció en 2017 que estaba construyendo una BCI. La interfaz cerebro-computadora de Facebook tiene como objetivo permitir a los usuarios escribir usando solo sus ondas cerebrales a través de interfaces cerebro-computadora no invasivas.
¿Quién Inventó las Interfaces Cerebro-computadora?
El profesor de UCLA Jacques Vidal acuñó el término “BCI” y produjo las primeras publicaciones revisadas por pares sobre este tema. Vidal es ampliamente reconocido como el inventor de las BCI, como se refleja en artículos revisados por pares.
¿EMOTIV Ofrece Dispositivos de Interfaces Cerebro-computadora?
¡Sí! EMOTIV es un pionero reconocido y líder del mercado en el campo de la BCI para soluciones empresariales, uso personal y tecnología EEG inalámbrica.
EMOTIV ofrece dispositivos de interfaces cerebro-computadora que se pueden emparejar con su software de interfaz cerebro-computadora llamado EmotivBCI. EmotivBCI se puede usar directamente para implementar una BCI dentro de una computadora. También puede emparejarse con la plataforma de código abierto gratuita NodeRed, que conecta las salidas BCI a muchos dispositivos de hardware externos compatibles para implementar control mental directo sobre equipos del mundo real. EmotivBCI y NodeRed permiten a los desarrolladores construir aplicaciones BCI. Los dispositivos de interfaz cerebro-computadora de EMOTIV incluyen el EMOTIV Insight y los auriculares EEG EMOTIV EPOC X.
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Definición de Interface Cerebro-Computadora
¿Qué significa BCI? Una BCI (interfaz cerebro-computadora) es una tecnología que envía y recibe señales entre el cerebro y un dispositivo externo. Las interfaces cerebro-computadora también se llaman interfaces cerebro-máquina. Las BCI recopilan e interpretan señales cerebrales y las transmiten a una máquina conectada que emite comandos asociados con las señales recibidas.
Una definición simplificada de BCI podría describir la tecnología como un vínculo de comunicación entre el cerebro y un dispositivo externo.
BCI Pasiva vs. BCI Activa
Las BCI pueden ser pasivas o activas. Una BCI pasiva simplemente interpreta señales cerebrales para ofrecer información sobre el estado cognitivo de un individuo. Por ejemplo, puede detectar el estado emocional de un usuario durante un estudio de investigación del consumidor o programa de entrenamiento.
Arriba: Nathalie Labrégère, nacida con una discapacidad motora cerebral, utiliza BCI activa y un auricular EPOC X para controlar un brazo exoesqueleto en la carrera de antorchas de los Juegos Paralímpicos de 2024. Aprende más
Una BCI activa requiere que los usuarios modulen activamente sus señales cerebrales para interactuar con un dispositivo externo. Por ejemplo, un usuario puede imaginar mover su brazo, lo que hace que un brazo robótico se mueva de manera similar.
¿Cómo Funciona una BCI?
Nuestros cerebros están llenos de células llamadas neuronas. Cada vez que pensamos, nos movemos, sentimos o recordamos algo, nuestras neuronas están en funcionamiento. Señales bioquímicas y eléctricas llevan a cabo ese trabajo. Los científicos pueden detectar esas señales e interpretar lo que significan utilizando tecnología de electroencefalografía (EEG). EEG puede leer señales del cerebro humano y enviarlas a amplificadores. Las señales amplificadas son luego interpretadas por un programa de computadora BCI, que utiliza las señales para controlar un dispositivo.
Adquisición de Señales
ECoG, LFP, EEG, SU, Otros
Procesamiento de Señales
Autorregresiva, Transformada de Fourier, Filtros Espaciales Comunes, Filtro Laplaciano, Ondículas, Otros
Ejemplos de Dispositivos Efectores
Especificadores
Cursor
Sillas de ruedas
Drones
Juguetes
Videojuegos
Internet de las Cosas (IoT)
Brazos Robóticos
¿Qué es una BCI?
Una BCI también se puede llamar interfaz cerebro-máquina, interfaz de control neural, interfaz mente-máquina o interfaz neural directa. Una BCI permite la comunicación directa entre el cerebro y un dispositivo externo, a menudo para controlar su actividad. Las BCI leen señales del cerebro y utilizan algoritmos de aprendizaje automático para traducir las señales en una acción externa.
La cofundadora y CEO de EMOTIV, Tan Le, explica soluciones y tecnología BCI en esta charla TED de 2010:
BCI y EEG
Las BCI basadas en EEG se caracterizan por la técnica de usar electrodos EEG no invasivos para medir la actividad cerebral y traducir las señales cerebrales registradas en comandos.
Las BCI detectan cambios en la actividad cerebral medida a través de un EEG. Las tecnologías BCI luego transmiten estas señales a algoritmos de aprendizaje automático. Los algoritmos de aprendizaje automático han sido entrenados para captar la actividad cerebral EEG asociada con ciertas emociones, acciones y expresiones. Cuando los algoritmos identifican actividad cerebral EEG coincidente, la BCI puede transmitir comandos externos para controlar un dispositivo (como un cursor de computadora, brazo robótico o silla de ruedas).
Los dispositivos han sido programados para interpretar y ejecutar estos comandos, ya sea controlando un objeto físico o una interfaz digital. Un sujeto que lleva un dispositivo EEG puede pensar “mover a la izquierda” y el cursor se mueve a la izquierda; ese es un ejemplo de una acción externa realizada en una interfaz digital.
¿Para Qué Se Usa una BCI?
Investigación de Interfaces Cerebro-computadora
La investigación de BCI (también llamada investigación de interfaces cerebro-máquina) representa un campo de rápido crecimiento. Los investigadores académicos han estudiado si los usuarios de BCI pueden interactuar directamente con software de computadora a través de la actividad cerebral sola. Un estudio probó un sistema BCI en su capacidad para detectar y clasificar la actividad cerebral con sus
acciones mentales emparejadas. Los resultados encontraron que el sistema podía realizar todas las acciones mentales con éxito y mejoró con datos de entrenamiento adicionales.
Debido a su capacidad para manipular dispositivos externos a través de la actividad cerebral, una gran parte de la investigación sobre interfaces cerebro-computadora se centra en el control remoto. Los investigadores de BCI también han utilizado robots humanoides controlados por dispositivos BCI para manipular un entorno remoto. La BCI permite al usuario controlar convenientemente el robot en el entorno remoto. El usuario humano recibe retroalimentación del robot, lo que les ayuda a sentirse completamente inmersos en el entorno remoto. Esto podría ser útil en varios casos de uso de BCI, incluyendo operaciones militares, operaciones médicas y gestión de desastres o operaciones de búsqueda y rescate.
Los investigadores también están utilizando BCI para entender qué están haciendo las redes neuronales en tiempo real. La mayoría de los sistemas de tejido neural se entienden a nivel del neurona individual o se filosofan a nivel cognitivo. La BCI se está utilizando para estudiar cómo responden ciertos sistemas de tejido a la estimulación eléctrica y lo que podría significar a nivel cognitivo.
***Descargo de responsabilidad – Los productos de EMOTIV están destinados a ser utilizados para aplicaciones de investigación y uso personal únicamente. Nuestros productos no se venden como dispositivos médicos, según lo definido en la directiva de la UE 93/42/EEC. Nuestros productos no están diseñados o destinados a ser utilizados para diagnóstico o tratamiento de enfermedades.
Interfaces Cerebro-computadora en la Rehabilitación Neurológica
Las interfaces cerebro-computadora pueden ayudar a individuos que no tienen uso de sus extremidades, requieren dispositivos de asistencia o no pueden hablar. El uso de interfaces cerebro-computadora en la rehabilitación neurológica (el proceso asistido por el médico que busca ayudar a individuos con trastornos, lesiones o enfermedades del sistema nervioso) puede ayudar a mejorar la capacidad de un individuo para navegar a través de experiencias diarias. Las BCI se utilizan a menudo para la rehabilitación después de un derrame cerebral o lesión. En el futuro, podemos ver productos médicos BCI utilizados en cirugía u otras operaciones médicas.
La BCI permite a sujetos con discapacidades motoras utilizar su actividad cerebral para controlar objetos en su entorno y comunicarse. Las interfaces cerebro-computadora que utilizan señales EEG pueden ayudarlas a controlar una extremidad protésica o una interfaz de computadora.
Juegos de Interfaces Cerebro-computadora
El software BCI puede “traducir” comandos mentales de datos EEG en comandos en un videojuego. En juegos de interfaces cerebro-computadora, los sujetos llevan un auricular EEG mientras juegan juegos de realidad virtual diseñados para controlar objetos virtuales. En los juegos BCI, en lugar de utilizar un controlador de juego tradicional, el sujeto usa comandos mentales para habilitar acciones basadas en movimiento en el juego — como “empujar”, “tirar” o “saltar.” La BCI procesa los comandos mentales del EEG y activa la acción correspondiente en el videojuego (interfaz neural directa de realidad virtual).
EMOTIV EPOC debutó como un controlador de videojuegos en 2011. Si bien estaba adelantado a su tiempo, los avances en hardware, software y inteligencia artificial EEG hacen que jugar videojuegos con tu cerebro sea más fácil que nunca.
ENTONCES: Jugando Spirit Mountain sin manos con EPOC+ en 2011. (Fuente) Spirit Mountain fue desarrollado desde cero para juegos BCI. |
AHORA: Jugando Elden Ring sin manos con EPOC X en 2024. (Fuente) Elden Ring fue desarrollado para PC y consolas. Se desarrolló un controlador BCI personalizado utilizando el Cortex API, lo que permite jugar sin manos. |
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¿Cómo Pueden Cambiar Nuestras Vidas las Interfaces Cerebro-computadora?
Las BCI representan posibilidades que cambian la vida para sujetos con impairments motrices, porque les permiten realizar acciones físicas que de otro modo no podrían. La BCI traduce señales cerebrales en resultados de comandos utilizando algoritmos de inteligencia artificial. Estos comandos se pueden utilizar para controlar sillas de ruedas, extremidades protésicas u otras tecnologías de asistencia.
La tecnología BCI tiene el potencial de facilitar tareas cotidianas para individuos de todos los niveles de habilidad. Por ejemplo, las BCI pueden eliminar la necesidad de escribir o dar comandos de voz; los sujetos podrían emitir comandos de navegación y entrada a una computadora a través de la actividad cerebral.
Cuestiones Éticas de las Interfaces Cerebro-computadora
Con las posibilidades que cambian la vida de la tecnología BCI vienen implicaciones éticas. A medida que el campo de la investigación de interfaces cerebro-computadora crece y la tecnología en aplicaciones de interfaces cerebro-computadora continúa mejorando, se han planteado una serie de cuestiones éticas sobre la BCI.
Cuestiones de Seguridad BCI
Una BCI es una aplicación de software, y como cualquier software que envía información a un dispositivo externo, los datos transmitidos pueden ser extraídos para fines nefastos. La seguridad es especialmente crítica en la tecnología BCI porque la BCI captura señales directamente del sistema nervioso de un sujeto. Si bien la BCI actualmente no puede extraer las intenciones, pensamientos privados, o lo que están leyendo o viendo, combinar datos de BCI con estímulos específicos podría hacer que eso sea posible algún día. La BCI podría utilizarse para determinar el estado de salud de un usuario o su familiaridad con ciertos eventos, lo que presenta un riesgo significativo de privacidad.
Cuestiones de Privacidad BCI
Del mismo modo, la privacidad es un problema importante en la ética de la BCI, ya que las señales neuronales capturadas pueden utilizarse para acceder a información privada de un usuario. Los éticos han planteado preocupaciones sobre cómo se almacenan y protegen los datos de BCI. Por ejemplo, ¿deberían los datos de BCI ser tratados como datos médicos, o como datos comerciales? ¿Deberían los datos de BCI ser anonimizados? ¿Cómo saben los usuarios si sus datos de BCI han sido utilizados con fines comerciales? Si bien gran parte de la discusión sobre las cuestiones éticas de las interfaces cerebro-computadora aún se está formando, las cuestiones de privacidad y seguridad siguen siendo preocupaciones primordiales.
Aprende cómo EMOTIV mantiene tus datos cerebrales seguros.
Casos de Uso de BCI
Aquí hay algunos de los ejemplos más comunes de interfaces cerebro-computadora en uso hoy:
Neurociencia
Militar
Medicina
Gestión de Rescate/Desastres
Seguridad
Educación
Rehabilitación
Una Breve Historia de la BCI
El punto más temprano en la historia de la BCI se puede rastrear hasta el fisiólogo y psiquiatra alemán Hans Berger. Berger inventó el electroencefalograma, un dispositivo que registra señales EEG. Se le atribuye haber registrado las primeras ondas cerebrales EEG humanas en 1924.
El primer experimento publicado de BCI consistió en utilizar EEG para mover un cursor en una pantalla. Este experimento de 1977 fue el primer uso exitoso registrado de BCI en un laboratorio.
Un experimento monumental de 1988 realizado por Stevo Bozinovski, Mihail Sestakov y Liljana Bozinovska utilizó BCI y EEG para controlar un robot. El sujeto dirigió al robot para que siguiera una línea en el suelo enviando señales cerebrales desde una máquina EEG al software BCI conectado al robot. Este experimento fue el primero en controlar con éxito un objeto físico utilizando una máquina EEG.
Desde entonces, se han formado diversas empresas de neurotecnología con el propósito de hacer que los implantes BCI y la tecnología portátil sean seguros y efectivos para el uso cotidiano. EMOTIV fue el primero en presentar un auricular EEG inalámbrico en 2011.
Más recientemente, en 2017, Rodrigo Hübner Mendes, un cuadripléjico, se convirtió en la primera persona en conducir un coche de F1 utilizando solo sus ondas cerebrales, gracias a las tecnologías BCI y a un auricular EEG EMOTIV.
El emprendedor Elon Musk's Neuralink es una empresa centrada en crear dispositivos BCI que pueden ser implantados en el cerebro humano. En 2024, un participante llamado Alex controló con éxito un cursor y jugó un videojuego con sus ondas cerebrales.
Facebook también anunció en 2017 que estaba construyendo una BCI. La interfaz cerebro-computadora de Facebook tiene como objetivo permitir a los usuarios escribir usando solo sus ondas cerebrales a través de interfaces cerebro-computadora no invasivas.
¿Quién Inventó las Interfaces Cerebro-computadora?
El profesor de UCLA Jacques Vidal acuñó el término “BCI” y produjo las primeras publicaciones revisadas por pares sobre este tema. Vidal es ampliamente reconocido como el inventor de las BCI, como se refleja en artículos revisados por pares.
¿EMOTIV Ofrece Dispositivos de Interfaces Cerebro-computadora?
¡Sí! EMOTIV es un pionero reconocido y líder del mercado en el campo de la BCI para soluciones empresariales, uso personal y tecnología EEG inalámbrica.
EMOTIV ofrece dispositivos de interfaces cerebro-computadora que se pueden emparejar con su software de interfaz cerebro-computadora llamado EmotivBCI. EmotivBCI se puede usar directamente para implementar una BCI dentro de una computadora. También puede emparejarse con la plataforma de código abierto gratuita NodeRed, que conecta las salidas BCI a muchos dispositivos de hardware externos compatibles para implementar control mental directo sobre equipos del mundo real. EmotivBCI y NodeRed permiten a los desarrolladores construir aplicaciones BCI. Los dispositivos de interfaz cerebro-computadora de EMOTIV incluyen el EMOTIV Insight y los auriculares EEG EMOTIV EPOC X.
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