Ciencia y tecnología. Robot mexicano controlado mentalmente

Por: Valram.
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Publicado por Excélsior
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Fuente: http://www.excelsior.com.mx/index.php?m=nota&seccion=tendencia-lo-mas-leido&cat=412&id_nota=811858

Mexicano crea un robot que se controla con la mente

Leonardo Ojeda Ruiz desarrolló un prototipo que recibe las señales de la mente y las convierte en instrucciones

GUADALAJARA, 20 de febrero.- El alumno de la maestría en Ciencias de la Computación (MCC) y egresado de Ingeniería en Mecatrónica del Tecnológico de Monterrey, Campus Guadalajara, Leonardo Ojeda Ruiz, desarrolló un prototipo que recibe las señales de la mente y las convierte en instrucciones para controlar un robot.

 
El director de la Carrera de Mecatrónica en el Campus Guadalajara, Armando Román Flores, explicó que el nombre oficial del desarrollo de Ojeda Ruiz es “Sistema de Control Interpretando la actividad bioléctrica de las señales cerebrales para manipular un dispositivo mecatrónico”, en el que el egresado trabaja desde hace un año.

Manifestó que comenzó el proyecto cuando estudiaba ingeniería en mecatrónica.

“Inició con la idea de controlar algún tipo de dispositivo con la mente, se puso a investigar y encontró una interfaz, un sistema a través de una diadema que puede recibir señales del cerebro y de alguna manera, lo que hace es convertirlas en instrucciones”, dijo.

Comentó que el prototipo se compone de una diadema inalámbrica que se coloca en la cabeza para que reciba las señales y las envíe de manera inalámbrica a una computadora que a su vez se comunica vía bluetooth con un robot.

Agregó que toda la comunicación es inalámbrica no se necesita tener ningún tipo de cables, “el robot es un prototipo pequeño, usamos un robot lego y el alumno lo que tuvo que hacer fue diseñar la interfaz, el sistema de comunicación”.

Expresó que la diadema identifica estados mentales, “cuando la persona se concentra en un tema determinado o que pone a trabajar su memoria, la mente entra en una alta actividad y entonces eso se detecta como un estado de atención”.

“Cuando la mente entra en estado de atención el robot se desplaza hacia adelante, en cambio si la persona se relaja, trata de poner su mente en blanco y entra en un estado de meditación, el robot se desplaza hacia atrás”, señaló.

Añadió que un parpadeo detiene al robot, con tres parpadeos gira a la izquierda y con seis parpadeos gira a la derecha, “es importante señalar que los parpadeos involuntarios no funcionan, ya que la diadema detecta la señal que envía el usuario, de manera consciente para que el ojo se cierre”.

Afirmó que la primera fase de este proyecto duró un año y fue el proyecto de titulación de Leonardo Ojeda, quien posteriormente presentó el prototipo en el concurso RoboTec organizado por el Campus San Luis Potosí, de esta casa de estudios, dónde obtuvo el primer lugar como robot de exhibición.

Puntualizó que al robot lo llama Neurobot, “su idea es continuar con la segunda etapa del proyecto, y aplicar este concepto para el control de una silla de ruedas, para que una persona que tenga movimientos limitados o que incluso sólo pueda mover la cabeza, pueda adquirir capacidad de movimiento al utilizar este dispositivo”.

“La segunda fase la desarrollará durante su maestría, que actualmente cursa también en el Tecnológico de Monterrey, Campus Guadalajara, y también trabajará en simplificar los comandos para el movimiento del dispositivo”, concluyó.

Fuente: http://www.excelsior.com.mx/index.php?m=nota&seccion=tendencia-lo-mas-leido&cat=412&id_nota=811858


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Ciencia y Tecnología. El cerebro anticipa el futuro para reaccionar en el presente

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El cerebro anticipa el futuro para reaccionar en el presente

En su artículo El cerebro anticipa el futuro y reacciona en consecuencia publicado en Tendencia científicas (http://www.tendencias21.net/El-cerebro-anticipa-el-futuro-y-reacciona-en-consecuencia_a2357.html), Yaiza Martínez afirma que nuestras reacciones ante el medio ambiente que nos rodea, en lugar de ser posteriores a las percepciones de nuestros sentidos, anotando que “…todo lo que sentimos o notamos en el presente, cuando nuestro cerebro lo registra, pertenece ya al pasado”.
En investigaciones realizadas por Richard A. Andersen (http://vis.caltech.edu/), del California Institute of Technology y sus colegas Grant Mulliken, del Instituto Tecnológico de Massachussets (http://www.mit.edu/), y Sam Musallam (http://npl.mcgill.ca/), de la Universidad McGill, han encontrado evidencias neuronales de que todos los movimientos voluntarios de nuestras extremidades son producto de predicciones cerebrales acerca de “lo que ocurrirá dentro de un instante, en el futuro”.
De acuerdo con esto, Andersen señala que “el cerebro genera su propia versión del mundo, un “modelo hacia delante (en el tiempo)” que nos permite saber dónde estamos a tiempo real”.
Predecir para actuar
Las investigaciones analizaron la corteza parietal posterior del cerebro, que es donde se planifican los movimientos a partir de los estímulos sensoriales.
Dos monos aprendieron a mover, con un Joystick, el cursor de una computadora de un círculo rojo a otro verde, al mismo tiempo que mantenían fija su mirada en el círculo rojo.
Rápido y eficiente
Al realizar los movimientos, ambos monos producían trayectorias curvas. Para aumentar la curvatura, uno de ellos fue entrenado para mover su cursor alrededor de un círculo azul más amplio, “situado entre la localización inicial del cursor y el círculo al que había que desplazar dicho cursor”.
Establecida así la configuración del experimento, la actividad neuronal de la región de la corteza parietal posterior de sus cerebros fue medida por medio de electrodos.
De esta manera, los científicos “…comprobaron que las neuronas de esta región del cerebro producían señales que representaban la estimación cerebral del movimiento inminente del cursor.
Esta estimación interna del estado del cursor puede ser usada de manera inmediata por el cerebro para corregir con rapidez un movimiento, evitando tener que confiar por completo en la llegada de la información sensorial, más tardía, con un control del movimiento más lento e inestable, explican los investigadores”.
Pasado y futuro
En este sentido, hace algunos años, en Europa se comprobó (http://www.tendencias21.net/El-cerebro-humano-prefiere-predecir-antes-que-reaccionar_a474.html) que “…la onda cerebral que rige los movimientos se registra antes de que el movimiento -al que nuestro propio movimiento responderá- sea observado.
De acuerdo a estas experiencias, los investigadores concluyeron que “…El proceso… consiste en que, cuando se espera un movimiento, el sistema motor se activa sin que el individuo se dé cuenta. De esta forma, de manera inconsciente, el cerebro se prepara para una reacción motriz.
Por tanto, el cerebro desencadena la actividad neuronal en función de la expectativa de un movimiento, y no en función del movimiento en sí mismo”.
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Ciencia y Tecnología. La señal cerebral de baja frecuencia que no se apaga ni en el sueño profundo

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Un estudio realizado en la Universidad de Washington, ha develado una señal cerebral que nunca se interrumpe, ni en las fases más profundas del sueño y que, incluso, puede sostener un cierto número de funciones cognitivas.
El equipo de investigadores de la Escuela de Medicina de dicha universidad, dirigidos por Biyu He, ha logrado un gran adelanto en la definición de la arquitectura funcional del cerebro, cuya cabal comprensión deberá ayudar en el desarrollo de tratamientos de lesiones cerebrales y diversos trastornos mentales.

A diferencia de las regiones especializadas del cerebro que son consideradas como estructuras físicas separadas, la estructura funcional es una especie de comportamientos o funcionamiento cerebral que está formado por procesos mentales con interacciones entre las diferentes regiones cerebrales, es decir, no está localizado en alguna región específica del cerebro, sino que involucra a la actividad neuronal en todo el cerebro.

La señal localizada es una señal de baja frecuencia que no se apaga nunca y demuestra una permanente actividad neuronal, aún en las fases más profundas de nuestro sueño, lo que ha dado a pensar que se trata de la realización de una tarea de mantenimiento y limpieza aprovechando la más baja actividad cerebral. Es decir, aprovechar la marcha de ralentí para llevar a cabo actividades que no pueden realizarse a plena marcha.

Después de décadas de estudios de actividades específicas de procesos cerebrales como mover un pié, leer una palabra específica, mantener la atención enfocada en algún punto, etc., que han llevado a esclarecer las áreas o regiones cerebrales encargadas de determinadas tareas, los investigadores se han dado cuenta de que, por debajo de estos procesos mentales orientados a actividades específicas, existen actividades que, aún cuando los voluntarios no emplean sus cerebros en alguna acción voluntaria, llevan a cabo procesos inconscientes de mucha mayor envergadura que los conscientes.

Tomando en cuenta la economía de la naturaleza, tenemos que los procesos mentales revisten una gran importancia al observarse la tremenda cantidad de energía que consume el cerebro: alrededor del 20% del total, a pesar de constituir tan sólo el 2% de la masa corporal.

Ahora bien, de ese gran gasto energético, se ha descubierto que las tareas orientadas a objetivos específicos estudiados con anterioridad, sólo representa un pequeño porcentaje comparado con la inversión necesaria para llevar a cabo las actividades y procesos neuronales que mantienen al cerebro en un estado de agilidad mental.

Para saber más: Direct recording shows brain signal persists even in dreamless sleep (http://www.scitech-news.com/ssn/index.php?option=com_content&view=article&id=490:direct-recording-shows-brain-signal-persists-even-in-dreamless-sleep&catid=45:medicine&Itemid=65)

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Ciencia y Tecnología. Telepatía por computadora

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Primero leer la mente

Con los avances obtenidos en las investigaciones de la ciencia y tecnología, a través del escaneo cerebral con la resonancia magnética funcional por imágenes, sobre reconocimiento e identificación de cuándo una persona piensa en una palabra específica (Leer la mente por computadora [http://ylacienciaque.blogspot.com/2008/09/leer-la-mente-por-computadora.html]),
se estará a un pequeño paso de poder transmitir los pensamientos de una mente a otra. La telepatía artificial estará al alcance de la mano.

El proyecto

El ejército de Estados Unidos ha dado un subsidio de cuatro millones de dólares a un grupo de científicos de la Universidad de California para investigar las bases neurocientíficas para desarrollar la telepatía artificial.

De acuerdo a las estimaciones de Michael D'Zmura, catedrático del Departamento de Ciencias Cognitivas de dicha universidad, si los resultados de la investigación lo permiten, podría desarrollarse un sistema de comunicación para los soldados en el campo de batalla; asimismo, lograrse la comunicación con personas incapacitadas o con lesiones cerebrales y otras dolencias.

La conexión entre el cerebro y la computadora se haría a través de una tecnología tipo electroencefalograma para que dos o más personas pudieran intercambiar sus pensamientos, sistema en el cual, la computadora haría las veces de intérprete, transmisor y receptor de las señales cerebrales relacionadas con el habla.

Las expectativas

Se considera que, en un principio y mediante un entrenamiento previo, los sujetos aprenderían a enviar y recibir mensajes dentro de un conjunto limitado de frases predeterminadas o código de comunicación, lo que, con el paso del tiempo y el desarrollo y evolución de la tecnología respectiva, se abarcarían, cada vez más, lenguajes complejos.

Los protagonistas de esta investigación, además de Michael D'Zmura, serán Ramesh Srinivasan, Gregory Hickok y Kourosh Saberi, profesores de ciencias de la cognición en la Universidad de California en Irvine. Asmimismo, los investigadores Richard Stern y Vijayakumar Bhagavatula de la Universidad Carnegie Mellon, y David Poeppel de la Universidad de Maryland.

Consultar: Scientists to study synthetic telepathy (http://www.scitech-news.com/ssn/index.php?option=com_content&view=article&id=310:scientists-to-study-synthetic-telepathy&catid=45:medicine&Itemid=65).

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Ciencia y Tecnología. Leer la mente por computadora

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La computadora y el cerebro

El vertiginoso avance de la ciencia y de la técnología nos obliga a hacer comentarios sobre un tema medio peliagudo y que por muchos puede ser considerado una invasión a lo más íntimo del ser humano: Sus pensamientos.

Nuestros pensamientos, aquello que sólo en las películas y la literatura de ciencia ficción podía ser accesado desde fuera de nuestro cerebro, ahora resulta que están a punto de poder ser analizados a través de una computadora y, lo que está más cabr…, traducidos a palabras.

Anteriormente, ya se ha demostrado que, a través de la resonancia magnética funcional por imágenes, puede identificarse cuándo una persona piensa en una palabra específica, es decir, detecta información para que, por medio de un modelo informático definido, una computadora pueda conocer la palabra exacta en que piensa el individuo.

Estas investigaciones han sido dirigidas por Tom Mitchell, experto en informática y Marcel Just, experto en neurología cognoscitiva de la Universidad Carnegie Mellon, con el objetivo de desarrollar, con datos arrojados por imágenes de resonancia magnética funcional, un modelo informático capaz de predecir los patrones de actividad cerebral asociados con nombres de objetos que se perciben por medio de los sentidos.

El diseño de la investigación

Con datos obtenidos por el escaneo de resonancia magnética funcional, se creó un modelo para sesenta nombres específicos desglosados en doce categorías, donde se incluyeron nombres de animales, anatomía, edificios, ropa, insectos, vehículos y vegetales.

El modelo presentado incluyó también el análisis de textos con más de un billón de palabras (“…more than a trillion words…”) (*), determinándose cómo, de cada nombre, se utilizaba un grupo de 25 verbos relacionados con funciones motoras o sensoriales.

Una vez establecidos estos parámetros, al combinar el análisis del escaneo cerebral con los textos, la computadora puede predecir el patrón de actividad cerebral de miles de sustantivos específicos.

Los resultados

La exactitud de las predicciones de la computadora, a través de este modelo informático, resultaron significativamente más altas de lo que podría esperarse por la casualidad, de tal manera, que se pueden predecir los patrones de actividad cerebral cuando el participante piense en esas palabras.

Los beneficios que pueden avizorarse con el uso de estos escaneos se dirigen hacia la identificación de pensamientos de persona enfermas de autismo, esquizofrenia paranoica y algunas demencias semánticas.

De los maleficios, ante estas posibilidades de la ciencia y tecnología, mejor no hablamos.

Lectura recomendada: A computer that can 'read' your mind (http://www.scitech-news.com/ssn/index.php?option=com_content&view=article&id=135:a-computer-that-can-read-your-mind&catid=45:medicine&Itemid=65)

(*) Los norteamericanos llaman un billón cuando se trata, de acuerdo al sistema métrico decimal, de mil millones (1,000,000,000). Para nosotros, un billón corresponden a un millón de millones (1,000,000,000,000), lo que para ellos es un trillón.

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Ciencia y Tecnología. Que no se te encoja el cerebro, úsalo

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La función hace al órgano

No solo en la investigación de la ciencia y tecnología, sino, en la vida diaria, son fácilmente reconocibles algunos eventos que comprueban la conocida sentencia de “la función hace al órgano”, ejemplo: Una persona que sufre parálisis de sus miembros inferiores, al utilizar la parte superior del cuerpo de una manera significativamente más que cualquiera otra, se observa un fortalecimiento de sus músculos, tanto del tórax como de sus brazos, son sumamente fuertes, su volumen muscular es claramente superior a la de cualquier persona normal.

De la misma manera, las investigaciones sobre la utilización del cerebro han evidenciado una clara diferencia entre personas que, durante su vida, utilizan intensamente su cerebro, respecto a aquéllas que lo usan menos: El hipocampo es más grande en las personas con un cerebro muy activo.

La investigación

Investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur de Sydney, Australia, después de analizar a más de 50 personas de alredededor de sesenta años, llegaron a esa conclusión después de realizar durante tres años sus investigaciones.

Dirigidos por el doctor Michael Valenzuela de la Escuela de Psiquiatría de dicha universidad, los investigadores encontraron también una relación directa entre el tamaño del hipocampo y el padecimiento de Alzheimer: A menor tamaño, mayor el factor de riesgo para contraer la enfermedad.

Por otro lado, los resultados arrojados por las observaciones, corroboran anteriores trabajos que evidenciaban que las actividades mentales complejas prolongadas, durante toda la vida, previenen o disminuyen el riesgo a la aparición de la demencia en personas mayores.

El paso siguiente consiste en encontrar evidencias clínicas de que una intensa actividad mental en períodos más cortos de tiempo, producen resultados que logren, significativamente, reducir el riesgo de contraer dichas enfermedades en personas, ya adultas, y que están en alto riesgo de padecerlas.

Ver: Un cerebro holgazán es un cerebro que se encoge (http://www.unsw.edu.au/news/pad/articles/2008/jul/Brain_shrinkage.html)

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