jueves, 1 de marzo de 2012

Descripción de los componentes funcionales

Hola a todos, aquí estoy otra vez y es el momento de informaros de los distintos tipos de sistemas BCI y de su funcionamiento.

Como dije las interfaces cerebro-máquina, normalmente ordenador, miden la actividad neuronal para obtener una señal que más tarde es procesada,por lo que, según el método de obtención de la señal podemos diferenciar dos tipos de dispositivos:

  1. Dispositivo invasivo
    Dispositivos invasivos: Cómo su nombre indica, la medición se realiza de una manera intrusiva, es decir, se accede al cerebro del usuario por medio de una operación quirúrgica. Y este método lo podemos realizar de dos posibles maneras, poniendo el sensor en la superficie del cortex, con lo que mediríamos la actividad  neuronal de grupos de neuronas, o bien, penetrando el sensor en el cortex con lo que se mediría la actividad eléctrica de neuronas individuales. En estos casos la señal obtenida es muy nítida debido a que tomamos las muestras desde el cerebro, aunque hay que tener en cuenta que es un método muy poco fiable debido a que hay que "hurgar" en el cerebro, lo que puede ser muy peligroso, y por este motivo este tipo de dispositivos sólo se utilizan con animales(Electrocorticografía).
  2. Dispositivos no invasivos: En este caso el sensor se coloca de manera que no se realiza ninguna intrusión en el cerebro. Por este motivo son los dispositivos más utilizados en la tecnología BCI. Por ello la actividad eléctrica se mide en la superficie del cuero cabelludo (electroencefalografia).  Donde la señal obtenida es la superposición de todas las neuronas del cerebro, el problema es que tiene peor calidad, ya que el cráneo distorsiona y debilita las señales creadas por las neuronas.

Pero además de estas técnicas, existen otras no invasivas, como son: la magnetoencefalografía, la  tomografía por emisión de positrones, la imagen por resonancia magnética funcional y por último, la imagen óptica cercana al infrarrojo. Pero en estas técnicas no entraremos en detalle debido a que son muy caras ya que requieren de una gran preparación técnica.

Y por último en esta entrada mostraré, un modelo funcional genérico, al que podrían responder la gran mayoría de sistemas BCI.



  • Adquisición de la señal,  que tiene el objetivo de registrar la actividad cerebral del usuario, y su adecuación al bloque de procesado de señal. Por lo tanto su función es capturar el fenómeno neurológico que refleja las intenciones del usuario mediante sensores y preparar la señal registrada para su procesado posterior mediante etapas de amplificación y digitalización.
  • Procesado de señal, que recibe la señal digitalizada y la trasforma en los comandos que entiende el dispositivo sobre el que el usuario actúa. Este bloque se divide en tres etapas:
    • Cancelación de artefactos, se encarga de eliminar los "artefactos" que contaminan la señal de entrada.
    • Obtención de características,  la cual se encarga de traducir la señal cerebral de entrada en un vector de características en correlación con el fenómeno neurológico asociado a la señal.
    • Traducción de características, que transforma el vector anterior, en una señal de control adecuada al dispositivo que se quiere controlar. Cuando la señal de control es un vector discreto, se habla de clasificación de características.
  • Aplicación, es el bloque funcional encargado de recibir los comandos de control y realizar las acciones correspondientes en el dispositivo a través del controlador del mismo.
  • Configuración, que es el bloque que permite a un operador definir los parámetros del sistema. Como por ejemplo, determinadas variables para las diferentes etapas del procesado de señal.
Bueno amig@s, para más detalles del funcionamiento de estos sistemas pueden consultar lacofa, una interesante página de donde yo he sacado parte de la información de esta entrada.
Como dije, seguiré actualizando semana a semana, no se preocupen que la próxima será algo más entretenidaXD!


     
     

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