El barrido de una aguja a través de los surcos de un disco de vinilo desgastado lleva sonidos distintos: silbidos, arañazos, incluso el eco de saltos. Durante muchos años, sin embargo, aquellos que anhelan escuchar Frank Sinatra cantar “Fly me to the Moon” han sido capaces de escuchar su voz de barítono ligero con claridad técnica, por cortesía de la mayor relación señal-ruido de remasterings digitales.
Ahora, con los avances en las técnicas de neurofeedback, la relación señal-ruido de la actividad cerebral que subyace a nuestros pensamientos pueden ser remasterizado, así, de acuerdo a un reciente descubrimiento en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias por un equipo de investigación dirigido por Stephen Laconte , profesor asistente en el Instituto Tecnológico de Virginia Carilion Research.
Laconte y sus colegas se especializan en imágenes de resonancia magnética funcional en tiempo real, una tecnología relativamente nueva que puede convertir el pensamiento en acción mediante la transferencia de mediciones no invasivas de la actividad del cerebro humano en señales de control que impulsan los dispositivos físicos y pantallas de ordenador en tiempo real. Fundamentalmente, el objetivo final del tratamiento de trastornos del cerebro, la forma rudimentaria de lectura de la mente permite neurofeedback.
“Nuestros cerebros controlan acciones abiertas que nos permiten interactuar directamente con nuestros entornos, ya sea moviendo un brazo o cantando un aria”, dijo Laconte.”Actividades encubiertas mentales, por otra parte – como la imaginería visual, el lenguaje interno, o recuerdos del pasado – no pueden ser observados por otros y no necesariamente se traducen en acción en el mundo exterior.”
Pero, añadió Laconte, interfaces cerebro-ordenador ahora nos permiten espiar las actividades mentales previamente indetectables.
En el reciente estudio, los científicos utilizaron todo el cerebro, basado en clasificador de imágenes de resonancia magnética funcional en tiempo real para entender las bases neuronales de control de interfaz cerebro-ordenador. El equipo de investigación pidió a dos docenas de temas para el control de una interfaz visual contando silenciosamente números a tasas rápidas y lentas. Por medio de las tareas, los sujetos se les dijo que usar sus pensamientos para controlar el movimiento de la aguja en el dispositivo que estaban observando, porque el resto de tareas, simplemente observaban la aguja.
Los científicos descubrieron un efecto de retroalimentación que Laconte dijo que había sospechado durante mucho tiempo existía, pero había encontrado difícil de alcanzar: los sujetos que estaban en el control de la aguja lograr una relación señal-ruido de todo el cerebro mejor que aquellos que simplemente observaba el movimiento de agujas.
“Cuando los sujetos realizaban la tarea de contar sin realimentación, que hicieron un buen trabajo”, dijo Laconte.”Pero cuando lo estaban haciendo con sus comentarios, hemos visto el aumento de la relación señal-ruido de todo el cerebro. Esto aportaría una mayor claridad significa que la señal se agudiza, el ruido fue disminuyendo, o ambos. Sospecho que el cerebro era cada vez menos ruidosos, lo que permite al sujeto a concentrarse en la tarea en cuestión. “
Los científicos también encontraron que el acto de control de la interfaz de la computadora-cerebro dio lugar a un aumento de la precisión de clasificación, que se correspondía con la mejora de la relación señal-a-ruido de todo el cerebro.
Esta relación de señal-a-ruido mejorada, Laconte añadió, tiene implicaciones para la rehabilitación cerebro.
“Cuando las personas se someten a exploraciones del cerebro en tiempo real, obtener retroalimentación de sus propios patrones de actividad cerebral, pueden encontrar formas de ejercer un mayor control de sus procesos mentales”, dijo Laconte. ”Esto, a su vez, les da la oportunidad de ayudar en su propia curación. En última instancia, queremos utilizar este efecto para encontrar mejores maneras de tratar las lesiones cerebrales y trastornos psiquiátricos y neurológicos.”
“El descubrimiento del Dr. Laconte representa un hito en el desarrollo de enfoques de neuroimagen no invasivas con potencial para la neurorrehabilitación”, dijo Michael Friedlander, director ejecutivo del Instituto Tecnológico de Virginia Carilion Investigación y neurólogo que se especializa en la plasticidad del cerebro. ”Esta investigación tiene implicaciones para las personas cuyos cerebros han sido dañados, como por una lesión traumática o apoplejía, en formas que afectan el sistema motor – cómo caminan, mueven un brazo, o hablan, por ejemplo, las innovaciones del Dr. LACONTE con el real. imágenes funcionales del cerebro en tiempo están ayudando a preparar el escenario para el futuro, para la captura de la actividad cerebral encubierta y crear mejores interfaces de ordenador que pueden ayudar a las personas reeducar su propio cerebro “.