Apuntes sobre Brain-Computer Interface (VI): Casos de uso no asistenciales

En este post avanzamos un poco más en el recorrido que estamos realizando por los fundamentos del BCI (‘Brain-Computer Interface‘).

Pero hoy hacemos un pequeño ‘cambio de tercio’. Si en los cuatro últimos posts el foco eran más las técnicas y la tecnología, en este artículo y el que sigue, vamos a revisar aplicaciones y casos de uso. Y todo ello, y como ha sucedido en toda la serie, basándonos en el contenido del libro ‘Brain-Computer Interfacing. An Introduction‘ de Rajesh P. N. Rao, resumiendo y comentando brevemente su contenido.

Una buena parte de las aplicaciones de BCI se dedican al ámbito médico, asistencial y rehabilitador. Este tipo de casos de uso serán objeto del siguiente post, pero BCI también encuentra variedad de casos de uso en todo tipo de sectores fuera de ese ámbito asistencial o médico. Es por esos casos de uso no asistenciales por los que vamos a comenzar.

Y nos vamos a encontrar algunos casos de uso más o menos previsibles, pero también un puñado de ellos sorprendentes y que nos acercan a la ciencia ficción.

Vamos a verlos

Casos de uso

En el libro citado, Rao identifica hasta trece casos de uso o tipología de casos de uso, que explica y comenta con detalles científicos y técnicos y no con mucha profundidad pero tampoco de manera superficial. Nosotros, en este artículo, vamos a hacer poco más que enunciarlos para tener una panorámica sencilla y entender dónde se puede aplicar BCI.

Estos son los trece casos de uso identificados:

• Navegación web y en mundos virtuales: Un primer uso, que probablemente en algún caso se podría usar a nivel asistencial, es la navegación por la web. Es posible detectar y usar la intención de una persona de mover un cursor por pantalla y ‘pinchar’ en un enlace. Y no sólo en la web, también se han realizado experimentos con éxito de navegación en Google Earth o en entornos virtuales usando señales de electro encefalografía (EEG). Al hilo de esto se me ocurre pensar y sugerir un eventual uso de una interfaz evolucionada de este tipo en un metaverso aún por llegar. 
• Avatares robóticos: Es lo que se denomina también telepresencia controlada por el cerebro (‘brain-controlled telepresence‘), es decir, se trata del control mediante la mente de esos avatares robóticos remotos. Una de las líneas de trabajo es, por ejemplo, el desarrollo de robots asistenciales controlados por la mente. Ha habido experimentos exitosos usando de nuevo electroencefalografía para dar órdenes a un robot humanoide al que se le podían transmitir dos tipos de instrucciones: coger un objeto de entre varios y llevar ese objeto a algún lugar entre varios posibles. Pero ha habido también experiencias para añadir más órdenes posibles al robot.
• Búsqueda de altas prestaciones en imágenes: En este caso se intenta aprovechar las grandes capacidades del cerebro humano en el procesamiento de imágenes para búsquedas rápidas en grandes bancos de imágenes.
• Detección de mentiras y otras aplicaciones legales: Se trata de una aplicación no exenta de polémica y que, de alguna forma, reemplaza al tradicional polígrafo. Consiste, como en ese caso, de detectar mentiras o conocimiento culpable. Por supuesto, y como en el caso del polígrafo, la hipótesis subyacente es que la mentira, o el auto-reconocimiento de culpabilidad, producen manifestaciones fisiológicas (mentales en nuestro caso) diferenciadas de las situaciones de verdad o inocencia. Se han hecho experiencias e incluso comercializado soluciones basadas en electroencefalografía aunque no exentas de críticas y presuntas debilidades como poder ser sensibles a ‘contramedidas’ por parte de la persona ‘investigada’.
• Monitorización de la atención: Un uso que considero muy útil es la detección del nivel de atención cuando se realizan tareas críticas como puede ser, simplemente, la conducción, pero que podría encontrar cierta aplicación, por ejemplo, en educación, detectando el nivel de atención de los alumnos.
• Estimación de carga cognitiva: Se trata de medir o estimar la carga cognitiva que un determinado sistema operado por humanos impone a esos humanos. Un ejemplo que se cita en nuestra fuente es, por ejemplo, analizar la carga cognitiva que la consola de un coche impone al conductor, un caso donde está claro que interesa mantener baja esa carga cognitiva por razones obvias.
• Educación y aprendizaje: Volveríamos al caso de medir o estimar la atención e involucración de los alumnos no sólo en el caso de clases presenciales sino, quizá de forma más interesante, en el caso de cursos online tipo MOOC.
• Seguridad, identificación y autenticación: Es un uso relativamente novedoso en que se usan señales cerebrales como una forma de identificador biométrico que sirva para labores de identificación y autenticación.
• Amplificación física con exoesqueletos: En este caso lo que intentamos es aumentar las capacidades físicas de una persona mediante el uso de exoesqueletos, en este caso movidos por el cerebro o sistema nervioso. Así, se han realizado experiencias a partir de las señales de movimiento que el sistema nervioso envía a los músculos.
• Amplificación nemónica y cognitiva: Se trata de un área muy reciente y sólo en investigación en que se trabaja con la posibilidad de la restauración de memoria perdida o la amplificación de capacidades cognitivas mediante registro y estimulación neuronal. En experimentos con ratas se ha conseguido, por ejemplo, un cierto nivel de restauración de memoria. Aún no constan experiencias parecidas en humanos
• Aplicaciones en el espacio: Se piensa en el uso por parte de astronautas de mecanismos BCI que aumenten sus capacidades como en la operación de dispositivos robóticos (un poco en la línea de lo visto con los avatares robóticos). En este caso, aún está en cuestión la posible influencia de la gravedad cero en las señales cerebrales que usan los sistemas BCI.
• Juegos y ocio: Se trata, como en el fondo no nos extraña, de una de las familias de caso de uso no médicos de más rápido crecimiento como una forma de amplificar los mecanismos tradicionales de interfaz basado en joysticks, gamepads, etc. De todas formas no pensemos sólo en puro juego sino en la gamificación de actividades que deben realizar ciertos pacientes ya en el ámbito asistencial.
• Arte controlado por el cerebro: Se plantea el uso de BCI para enriquecer la forma en que los humanos disfrutan del arte. Se ha hecho alguna curiosa experiencia en que se trabaja en bucle cerrado entre una instalación artística y la experiencia del usuario de forma que esa instalación artística, percibiendo la reacción del humano, se adapta de alguna manera proporcionando dinamismo a la experiencia.

Conclusiones

Muchos de estas aplicaciones o caso de uso se encuentran en estado de investigación o de primeros acercamientos comerciales, pero muestran, por un lado, el enorme abanico de posibilidades que ofrece BCI y por otro, las increíbles ‘hazañas’, algunas no exentas de polémica y eventual cuestionamiento ético, que podemos conseguir a medida que esta tecnología siga avanzando.

En el siguiente post miraremos a los casos de uso más propios del BCI hoy en día: las aplicaciones médicas y rehabilitadoras.

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