Información suministrada directamente al cerebro para navegar por los mundos virtuales

En la película Matrix, Keanu Reeves (en el papel de Neo) conecta su cerebro directamente a un mundo virtual que unas máquinas inteligentes han diseñado para esclavizar a la humanidad. Ahora, en la realidad, un equipo de investigadores de la Universidad de Washington (EEUU) ha dado un primer paso hacia la interacción de los humanos con realidades virtuales a través solo de la estimulación cerebral directa.

En un artículo publicado en la revista Frontiers in Robotics and AI, los científicos describen la primera demostración de unos seres humanos jugando un juego de ordenador simple y bidimensional usando sólo dicha estimulación, es decir, sin depender de las señales sensoriales habituales en estos entretenimientos, como la vista, la audición o el tacto.

En el juego, los participantes tenían que recorrer 21 laberintos diferentes, avanzando o no, en función de si veían o no un fosfeno, esto es, una mancha luminosa normalmente causada mediante estimulación mecánica, eléctrica o magnética de la retina o de la corteza visual del cerebro. Un ejemplo de fosfeno son los patrones luminosos que se ven al frotar los párpados con bastante presión.  

La novedad del experimento radicaba en que dicho fosfeno fue generado mediante estimulación magnética transcraneana (EMT), que es una forma no invasiva de estimulación de la corteza cerebral que permite la estimulación del tejido nervioso, sin dolor, e interferir de forma controlada en la actividad normal del cerebro.

Un 92% de aciertos

"Hoy día, la realidad virtual se experimenta través de pantallas, auriculares y gafas, pero en última instancia es el cerebro el que crea esa realidad", explica Rajesh Rao, autor principal del presente estudio y director del Center for Sensorimotor Neural Engineering de la Universidad de Washington.

"La pregunta fundamental que pretendíamos responder era: ¿Puede el cerebro hacer uso de la información artificial suministrada directamente al cerebro para navegar por un mundo virtual o hacer tareas útiles sin otra entrada sensorial? La respuesta es sí", asegura Rao.

Con este sistema, los cinco participantes en la prueba realizaron los movimientos correctos en los laberintos el 92% de las veces, tras recibir las señales a través de la estimulación cerebral directa, en comparación con el 15% de las veces que acertaron cuando no recibieron esa orientación.

Además, con la práctica, los sujetos también mejoraron en la tarea de navegación, lo que sugiere que fueron capaces de aprender a detectar mejor los estímulos suministrados directamente a sus cerebros.

Implicaciones y aplicaciones

Para Rao y su equipo, estos resultados demuestran que información novedosa sobre los mundos virtuales generados por ordenador puede ser codificada con éxito y suministrada de manera no invasiva al cerebro humano para que éste resuelva tareas útiles.

Para ello, basta con aplicar una tecnología comúnmente usada en neurociencia para el estudio del funcionamiento d el cerebro para transmitir información procesable al cerebro directamente.

En este experimento se utilizó información binaria –la presencia o no de un fosfeno- para que los jugadores supieran si había un obstáculo delante de ellos en el laberinto. En el mundo real, este tipo de señal simple podría ayudar a las personas ciegas o con impedimentos visuales a recorrer espacios.

Ahora, el equipo está investigando cómo la alteración de la intensidad y localización de la estimulación cerebral directa puede crear percepciones visuales y sensoriales más complejas, y que actualmente son difíciles de replicar en realidad aumentada o virtual.

Referencia bibliográfica:

Darby M. Losey, Andrea Stocco, Justin A. Abernethy, Rajesh P. N. Rao. Navigating a 2D Virtual World Using Direct Brain Stimulation. Frontiers in Robotics and AI  (2016). DOI: 10.3389/frobt.2016.00072.