Interfaces cerebrales son típicamente difíciles de manejar, lo que hace que usarlos en movimiento no sea de arranque. Una nueva interfaz neural lo suficientemente pequeña como para adjuntar entre los folículos pilosos del usuario sigue funcionando incluso cuando el usuario está en movimiento.
En la actualidad, las interfaces de computadora cerebrales se utilizan típicamente como dispositivos de investigación diseñados para estudiar actividad neuronal o, ocasionalmente, como una forma de pacientes con parálisis severa para controlar sillas de ruedas o computadoras. Pero hay esperanzas de que algún día puedan convertirse en una forma rápida e intuitiva para que las personas interactúen con dispositivos personales solo a través de los pensamientos.
Los enfoques invasivos que implantan electrodos profundos en el cerebro proporcionan las conexiones de fidelidad más altas, pero es poco possible que los reguladores los aprueben para todos los problemas médicos, excepto los más apremiantes en el corto plazo.
Algunos investigadores se centran en desarrollar tecnologías no invasivas como la electroencefalografía (EEG), que utiliza electrodos pegados al exterior de la cabeza para recoger señales cerebrales. Pero obtener una buena lectura requiere un contacto estable entre los electrodos y el cuero cabelludo, lo cual es difícil de mantener, especialmente si el usuario se mueve durante las actividades diarias normales.
Ahora, los investigadores han desarrollado una interfaz neural a solo 0.04 pulgadas que usa microagues para unir sin dolor al cuero cabelludo del usuario para una conexión altamente estable. Para demostrar el potencial del dispositivo, el equipo lo usó para controlar una videollamada de realidad aumentada. La interfaz funcionó hasta 12 horas después de la implantación cuando el usuario se puso de pie, caminó y corrió.
“Este avance proporciona una vía para el uso práctico y continuo de BCI [brain-computer interfaces] en la vida cotidiana, mejorando la integración de los entornos digitales y físicos ”, escriben los investigadores en un papel describiendo el dispositivo en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias.
Para crear su dispositivo, los investigadores primero moldearon la resina en una pequeña forma de cruz con cinco picos de microescala que sobresalen de la superficie. Luego recubaron estas microagueses con un polímero conductor llamado PEDOT para poder recoger señales eléctricas del cerebro.
Además de unir firmemente el sensor a la cabeza, las agujas también penetran en una capa externa del cuero cabelludo compuesta por células de la piel muerta que actúa como un aislante. Esto permite que el sensor se registre directamente desde la dermis, que según los investigadores permite una adquisición de señal mucho mejor.
Los investigadores también unieron un alambre de cobre en forma de serpiente al sensor y lo conectaron a los cables más grandes que llevan la señal registrada para procesarse. Esto significa que incluso si los cables más grandes se empañan a medida que se mueve el sujeto, no perturban el sensor. Un módulo decodifica las lecturas del cerebro y luego las transmite de forma inalámbrica a un dispositivo externo.
Para mostrar las capacidades del dispositivo, lo usaron para controlar las videollamadas realizadas en un par de gafas de realidad aumentada Nreal. Confiaban en “potenciales evocados visuales de estado estacionario”, en el que el cerebro responde de manera predecible cuando el usuario mira una imagen que parpadea a una frecuencia específica.
Al colocar diferentes gráficos parpadeantes junto a diferentes botones en la interfaz de videollamada, el usuario podría responder, rechazar y finalizar las llamadas simplemente mirando el botón relevante. El sistema detectó correctamente su intención en tiempo actual con una precisión promedio del 96.4 por ciento a medida que el usuario llevó a cabo una variedad de movimientos. También mostraron que la calidad de grabación se mantuvo estable durante 12 horas, mientras que un electrodo EEG estándar de oro se cayó durante el mismo período.
El dispositivo fue fabricado utilizando un método que permitiría la producción en masa, dicen los investigadores, y también podrían tener aplicaciones como un monitor de salud portátil. Si pueden escalar el enfoque, una conexión siempre encendida entre nuestros cerebros y dispositivos personales puede no estar tan lejos.
