Control de tiburones inflables de ondas cerebrales

Los clientes habituales del sitio web de IEEE para ingenieros y entusiastas de la tecnología han desarrollado una interfaz neuronal para controlar un juguete de Air Swimmers : un globo con forma de pez. En lugar de un control remoto a tiempo completo, los ingenieros crearon una interfaz que funciona leyendo la actividad eléctrica del cerebro.

Un globo, y en este caso está hecho en forma de tiburón, se controla desde el control remoto por radiofrecuencias. Un tiburón puede mover su cola y girar sus aletas con un motor, y así moverse horizontalmente, así como cambiar su volumen gracias a las bombas y moverse verticalmente.

Para no lidiar con las señales de control durante mucho tiempo, los autores simplemente desmontaron el panel de control, soldaron el cableado a los contactos de los botones y los conectaron al controlador Arduino. El programa de computadora envió comandos de control al controlador, que emuló la presión de un botón al cambiar el voltaje.



Para crear la neurointerfaz, se utilizó el método bien conocido de tomar un electroencefalograma (EEG). Los electrodos unidos al cuero cabelludo pueden leer algunos de los impulsos electromagnéticos producidos por el cerebro. Uno de los autores del proyecto se dejó llevar por su idea porque participó en el proyecto OpenBCI.

OpenBCI ( interfaz de fuente abierta cerebro-computadora): un proyecto para crear una interfaz abierta para conectar el cerebro con una computadora. Los autores del proyecto están seguros de que la difícil tarea de estudiar los principios del cerebro solo puede resolverse asumiendo el mundo entero y compartiendo el conocimiento adquirido. Su proyecto de una placa que admite la conexión de varios electrodos y procesa las señales que provienen de ellos, recogidos en Kickstarter el doble de los $ 100,000 solicitados.

Es un tablero de este tipo, que ya se puede comprar por $ 450 (que es mucho más barato que los sistemas EEG profesionales), los autores solían leer las señales cerebrales. La placa es capaz de leer hasta 8 electrodos a la vez.



Naturalmente, mientras que la ciencia aún está lejos de la lectura directa de los pensamientos. Las señales de EEG son un desastre de los resultados de la actividad de varias partes del cerebro. Por lo tanto, aún no es posible considerar un pensamiento como "nadar, pescar". E incluso la elección de varias señales cerebrales claramente distinguibles que podrían usarse para navegar es una tarea bastante difícil.

Para filtrar con éxito toda la diversidad de la actividad cerebral, se eligió el método más simple. Una de las primeras características del EEG, que se registró durante el estudio del cerebro, es la presencia de ondas cerebrales de 10 hertzios que aparecen cuando una persona cierra los ojos. Se llamaron ondas alfa y están asociadas con el trabajo de los centros de procesamiento de información visual.

Por lo tanto, el control de tiburones más simple es el uso de varias personas al mismo tiempo, cada una de las cuales, cerrando los ojos, inicia una de las señales seleccionadas. Durante la prueba, los participantes fijaron un electrodo en la parte posterior de la cabeza, donde aparecen las ondas alfa, y el otro en el oído, como referencia. Si, por ejemplo, uno de los participantes estaba "conectado" al movimiento horizontal del tiburón, entonces cuando cerró los ojos, comenzó a agitar la cola y avanzar.

Como el juguete tenía cinco grados de libertad: adelante, izquierda, derecha, arriba y abajo, cinco personas participaron en el experimento. Y gracias a su flexibilidad, el controlador OpenBCI admite la conexión de varios electrodos de referencia (a diferencia de los sistemas convencionales que están diseñados para trabajar con un solo sujeto).

Como resultado, los ingenieros pudieron hacer que el tiburón se moviera con más o menos éxito en el aire. La complejidad de coordinar los esfuerzos de cinco personas al mismo tiempo afectó, pero al mismo tiempo, todo el sistema aún funcionaba. Por supuesto, todavía queda un largo camino desde la lectura de pensamientos y el control de dispositivos en las interfaces neuronales, pero mientras más personas estén profundamente interesadas en estos temas, más cerca estará un futuro increíble en el que las computadoras y las personas se comunicarán directamente.

Source: https://habr.com/ru/post/es384659/