Conectar la mente a la máquina
Equipo de la Universidad de Miami avanzando en el proyecto DARPA para revolucionar la interfaz entrecruzamiento cerebral no quirúrgico. Un equipo de investigadores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Miami contribuirá al desarrollo de dispositivos portátiles no quirúrgicos que conecten la mente a la máquina
Los investigadores han hecho avances pioneros en la investigación de la interfaz cerebro-ordenador (BCI), permitiendo a los individuos conectarse la mente a la máquina y controlar los dispositivos con sus cerebros.
La Agencia de Proyectos Avanzados de Investigación de Defensa (DARPA, por sus siglas en inglés) quiere aprovechar esta innovadora tecnología y desarrollar una opción no quirúrgica que proporcione una nueva forma de que las personas capaces interactúen con las máquinas.
Como parte del equipo BrainSTORMS, la Universidad de Miami entró oficialmente en la Fase II del programa DARPA Next-generable Neurotechnology (N3) de tercera generación.
El objetivo del programa N3 es revolucionar el BCI no quirúrgico para permitir una interacción manos libres rápidas, eficaces e intuitivas con los sistemas militares por parte de miembros del servicio de cuerpo capaz.
Para lograr este ambicioso objetivo, DARPA seleccionó un puñado de equipos interdisciplinarios y multicampus en todo el país. Cada equipo propuso una ciencia innovadora en la intersección de neurociencia, física e ingeniería para lograr los ambiciosos objetivos del programa N3.
El equipo de BrainSTORMS utilizó un concepto de nanotecnología propuesto por primera vez por la Universidad de Miami Sakhrat Khizroev, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Facultad de Ingeniería, y el Dr. Ping Liang, cofundador de Cellular Nanomed (CNMI), en 2010. Según este concepto, se puede crear interfaz bidireccional inalámbrica con nanopartículas magnetoeléctricas (MENP).
Estas nanopartículas tienen un diámetro de menos de 50 nm, lo que les permite cruzar la barrera hematoencefálica (BBB), y luego, cuando está en el cerebro, tocan el sistema nervioso a nivel subneuronal y proporcionan un vínculo crítico de comunicación bidireccional entre la computadora y el cerebro.
Este vínculo está permitido debido a la física cuántica-mecánica única de MENPs, permitiendo una correlación eficiente entre los campos magnéticos controlados externamente y los campos eléctricos locales intrínsecos debido a la actividad neuronal en lo profundo del cerebro.
Debido a la física, la información podría transmitirse dentro y fuera del cerebro con altas resoluciones espaciales y temporales récord.
A lo largo de su impresionante historia, DARPA encabezó muchas tecnologías innovadoras que dieron forma a nuestras vidas hoy en día, siendo Internet una de ellas. Los impactos potenciales que el programa N3 podría hacer están más allá de esta tecnología BCI, que van desde la medicina revolucionaria hasta la computación de próxima generación y la Inteligencia Artificial.
El BCI sin contacto finalmente permitirá aprovechar el cerebro con resoluciones espaciales y temporales sin precedentes para ver y entender literalmente cómo funciona la arquitectura informática del cerebro.
Durante la Fase I, el equipo demostró los novedosos conceptos de ingeniería basados en la física propuesta, mediante la realización de experimentos in vitro e in vivo (sobre roedores).
El objetivo del período de la Fase II de 18 meses es construir los primeros dispositivos de trabajo, que luego podrían traducirse en estudios clínicos durante la Fase III.
El equipo de BrainSTORMS, que incluye miembros de la Universidad de Miami y CNMI, también incluye a Battelle, que sirve como la organización principal de la Universidad de Indiana, la Universidad Carnegie Mellon y el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea (AFRL). El equipo dirigido por Khizroev en la Universidad de Miami incluye a los estudiantes graduados Mostafa Abdel-Mottaleb, Yagmur Akin Yildirim, Manuel Campos Alberteris, Brayan Navarrete, Dennis Toledo y Elric Zhang, así como la estudiante de pregrado Isadora Takako Smith.
