4. Repte. Disseny d’una interfície d’usuari per a entorns virtuals 3D immersius

4.3. Les interfícies cervell-ordinador

Les interfícies cervell-computadora es basen en la interacció entre un cervell i un dispositiu que permet que els senyals del cervell dirigeixin alguna activitat externa, com ara el control d’un cursor o una pròtesi. La interfície permet controlar una via de comunicació directa entre el cervell i l’objecte. Altres interfícies basades en la fisiologia (per exemple, sistemes de seguiment ocular) també tenen aplicacions molt similars. Per exemple, un usuari amb mobilitat greument reduïda o paràlisi total dels membres superiors podria utilitzar una interfície basada en moviments oculars per al control d’un cursor en una pantalla o, fins i tot, per a activar en seqüència les tecles d’un teclat o els moviments d’una cadira de rodes.

Figura 19. a) Sistema de seguiment dels moviments oculars. b) Casc per a l’electroencefalografia (EEG)
Font: a) https://www.ergoneers.com/en/en/hardware/eye-tracking/head-mounted/, b) http://www.dicyt.com/viewItem.php?itemId=47035.

A mesura que la neurociència i els nostres coneixements sobre el control motor avancen, el potencial d’aquest tipus d’aplicacions es multiplica. Hi ha interfícies que descodifiquen els senyals d’una electroencefalografia per a facilitar la comunicació entre l’usuari i el seu entorn. Altres aplicacions empren elèctrodes intracranials en persones amb paràlisi a les extremitats superiors per a atorgar-los control (vegeu vídeo) i sensibilitat (vegeu vídeo) sobre un braç robòtic. Usant sensors de neurofisiologia similars, les interfícies de neurofeedback permeten traslladar aquests sistemes a aplicacions terapèutiques. Aquestes aplicacions proporcionen un feedback immediat sobre l’activitat cerebral de l’usuari, emetent senyals de so o visuals que reforcen aquests senyals cerebrals. Exposant-se repetides vegades a aquests estímuls, els usuaris aprenen a regular voluntàriament la seva funció cerebral i a alleujar els símptomes de diversos trastorns neurològics i de salut mental.

Malgrat que aquests exemples d’interfícies encara estan en estats inicials de desenvolupament, cal destacar que hi ha altres BCI més estesos i acceptats en la nostra societat com, per exemple, els implants coclears. Aquests dispositius neuroprostètics s’implanten quirúrgicament en el sistema auditiu del pacient amb pèrdues auditives, evitant el procés auditiu acústic normal i reemplaçant-lo amb senyals elèctrics que estimulen directament el nervi auditiu. Després d’un temps d’exposició a aquest estímul, el cervell aprèn a interpretar aquests senyals com a so i parla. Es preveu que aquest tipus d’interfícies, basades en la fisiologia i la neurofisiologia, se seguiran estenent al llarg de les properes dècades, especialment en el camp de la medicina preventiva i la salut general.