“Nos podemos comunicar con una computadora directamente desde nuestra mente. Es un gran desafío”
Victoria Peterson. Doctora en Bioingeniería
Tiene 33 años y una carrera científica reconocida en la Argentina y el mundo. Su especialidad es el campo de la medición de la actividad cerebral. Sus temas de investigación cruzan Inteligencia Artificial con bioingeniería para el desarrollo de algoritmos de aprendizaje automático que decodifiquen la actividad cerebral con el fin de facilitar y desarrollar aplicaciones médicas. Un campo científico fascinante sobre el que conversamos con Victoria Peterson.
-¿Qué es la bioingeniería?
-Es una ciencia que tiene unos 50 años, por lo que es bastante nueva si la comparamos con otras ramas de la ingeniería. Y es importante tener presente que en Sudamérica la primera universidad en dictar Bioingeniería, o Ingeniería Biomédica es la Nacional de Entre Ríos, donde yo estudié. Es una rama de la ingeniería que está al servicio de la medicina. Como bioingenieros, diseñamos tecnologías y dispositivos médicos. Desde desarrollo de prótesis y biomateriales, por ejemplo, hasta el diseño de una silla odontológica, pasando por el mantenimiento, la prevención y la compra de todos de los equipamientos biomédicos asociados a la salud. Yo me dedico puntualmente al procesamiento de señales biomédicas.
-¿Qué son las señales biomédicas?
-El cuerpo humano emite señales eléctricas y éstas se pueden medir, cuantificar con algún tipo de sensor. Un ejemplo posible son las señales detectadas en un electrocardiograma. Utilizando herramientas matemáticas de procesamiento estas señales pueden ser analizadas.
-Resumiendo mucho, ¿lo que están investigando ahora es cómo comunicar dichas señales directamente con una computadora? ¿Cómo es eso, con fundamento científico?
-Así es. El desarrollo de una interfaz cerebro-computadora, (BCI, son sus siglas en inglés), es una disciplina dentro de la bioingeniería, que busca procesar y transformar el registro de una actividad cerebral específica , para convertirla en comandos de control de instrumentos fuera del cuerpo. Eso hace que podamos comunicarnos a directamente a la computadora con nuestra mente.
-¿Para qué usos lo desarrollan?
—El uso parte de necesidades médicas específicas. Por ejemplo darle una forma alternativa de comunicación a personas que por algún motivo han perdido la capacidad de controlar voluntariamente sus músculos y debido a ello no pueden comunicarse con el medio exterior. Entonces, la interfaz del cerebro con la computadora resulta una especie de bypass de control.
—¿Cómo funciona?
—Podemos registrar la actividad cerebral al pedirle a la persona que se concentre en un cierto comando, por ejemplo, extender su brazo. A partir del procesamiento de la actividad cerebral por técnicas que incluyen la Inteligencia Artificial decodificamos cómo las señales cerebrales se asocian al pensamiento que está teniendo la persona. Esto puede usarse para, por ejemplo, comandar una silla de ruedas, un brazo robótico, etc, y así lograr que la persona pueda volver a comunicarse.
-¿En qué instancia estamos de ese desarrollo?
—La respuesta es amplia, porque va a depender de si el registro de la actividad cerebral se hace de manera invasiva o no invasiva. Si tomamos las señales cerebrales con técnicas invasivas, que suelen ser mucho más precisas se puede considerar que hoy ya existen en el mundo casos muy particulares de personas que habían perdido la capacidad de habla y han podido reestablecer la comunicación de habla a partir de electrodos implantados en el cerebro, que trabajan con algoritmos muy especializados de Inteligencia artificial para volver a comunicarse dentro de un diccionario específico de palabras.
-¿Y en el caso de las detecciones no invasivas?
-Hablamos de señales no invasivas cuando la persona no se somete a ninguna operación. Simplemente se le coloca una especie de casco con electrodos en la cabeza, ajustados al cuero cabelludo, y se hace una electroencefalografía de superficie. La señal que se puede tomar es menos “limpia” y presenta más desafíos a la hora de interpretarlos. Hoy día en nuestro laboratorio trabajamos sobre la decodificación de movimientos motores y llegamos a detectar si la persona quiere o no quiere mover su mano con el solo hecho de que imagine que está moviéndola.
-¿Eso ya sucede acá, en la Argentina?
—Sí, en el laboratorio ya lo hacemos con una tasa de acierto aceptable. El estudio presenta muchos desafíos porque esta detección depende, por ejemplo, del humor que tiene la persona ese día o cuán cansada está y eso influye en la calidad de la señal registrada. Eso hace que el algoritmo de Inteligencia Artificial que aprendió a decodificar para ese movimiento en determinadas condiciones, no funcione en otras.
-¿Y cómo evoluciona este estudio?
-Estamos trabajando en hacer un algoritmo capaz de adaptarse a estos cambios, para decodificar la señal de manera precisa, a pesar de estos posibles cambios que presentan los datos. Estos sistemas de registro de actividad cerebral suelen ser muy costosos, sobre todo si es necesario tener una buena cobertura de toda la cabeza de la persona. Mientras más sensores hay, más caro es el equipamiento. Así que otro de los desafíos actuales es pensar cómo hacer esto accesible para todo el mundo.
-Como toda tecnología que se piensa para un objetivo, luego puede usarse para otro fin, ¿cuáles pueden ser los peligros que presenten estas tecnologías?
-Una de las mayores limitaciones hoy día son las cuestiones éticas asociadas al potencial uso que se pueda dar a estas tecnologías. Hay importantes cuestiones de neuroética, ya que se registra la señal de la actividad cerebral, y con esos datos es posible revelar información sensible que la persona no quiera difundir.
—En el escenario más distópico, ¿qué podría pasar?
—Si estos dispositivos empiezan a ser utilizados de manera masiva, como algunas empresas así lo pretenden, y estos datos se guardan en una nube ¿qué pasa con esa información? ¿Quién la resguarda? Es muy importante que existan regulaciones claras de neuroética.
-¿Estamos en un posible capítulo de Black Mirror o Years And Years? ¿Es distopía o utopía entonces?
-¡Claro! A mí, que ya tengo un trabajo en esta área desde hace años, me genera preocupación. Así como puedo pensar en lo positivo, porque lo hacemos para el bien de la sociedad, no se puede dejar de pensar que es posible usarlo con otros fines. Por eso, la regulación es tan necesaria. ■