Medición de las interacciones humanas en la vida real
La mayoría de las interacciones sociales implican movimientos coordinados en el tiempo y en un espacio físico compartido. No obstante, la investigación sobre los procesos neuronales y fisiológicos que subyacen al comportamiento social ha estado limitada durante mucho tiempo por tecnologías de laboratorio y herramientas analíticas insuficientes.
Electroencefalografía en movimiento
El proyecto EMBRACE(se abrirá en una nueva ventana), financiado por las acciones Marie Skłodowska-Curie, tenía por objeto desarrollar un sistema de electroencefalografía (EEG) portátil para estudiar cómo interactúan las personas mientras se mueven. El consorcio reunió a un equipo interdisciplinario de ingenieros biomédicos, científicos informáticos, neurocientíficos y psicólogos, que colaboraron con socios comerciales para alcanzar los objetivos del proyecto. A diferencia de los sistemas tradicionales de EEG con gel, la tecnología de EMBRACE incorpora electrodos secos en forma de flor seca(se abrirá en una nueva ventana), denominados así por su disposición en forma de pétalo. Estos electrodos se han diseñado para mantener la calidad de la señal y la comodidad durante experimentos de hasta tres horas de duración. Los pasadores flexibles facilitan la penetración entre el cabello y aumentan el área de contacto del electrodo con la piel, lo que reduce la impedancia y mejora la estabilidad de la señal. La disposición de los pasadores distribuye la presión de manera uniforme y aumenta la comodidad durante su uso. Junto con nuevos materiales que mejoran la durabilidad mecánica y el rendimiento a largo plazo, estas características permiten efectuar una supervisión de la actividad cerebral durante tareas que implican muchos movimientos. «Estas innovaciones posibilitaron estudiar las interacciones humanas de un modo mucho más natural que lo que era posible hasta ahora, lo que supone un avance para la neurociencia social», comenta Silvia Comani, coordinadora del proyecto.
Sincronización con otros dispositivos
Una de las principales innovaciones de EMBRACE fue la capacidad de sincronizar múltiples sistemas de registro independientes en tiempo real. El equipo logró registrar simultáneamente la actividad cerebral, las señales cardíacas y respiratorias, la actividad muscular y la cinemática de todo el cuerpo de dos participantes que interactuaban entre sí. En total, se registraron y sincronizaron con alta precisión temporal diez flujos de datos neuronales, fisiológicos y cinemáticos(se abrirá en una nueva ventana). Para ello, el equipo redujo el número de dispositivos sincronizados mediante agrupaciones funcionales. Los dispositivos se conectaron a través de una unidad de control centralizada, lo que permitió la distribución inalámbrica de los datos, la supervisión continua y su alineación temporal. «Que sepamos, hemos sido los primeros en desarrollar un sistema multimodal tan complejo», destaca Comani.
Estudio de las interacciones sociales en tiempo real
Las nuevas tecnologías se validaron mediante experimentos presenciales en tiempo real(se abrirá en una nueva ventana). Los participantes efectuaron tareas cooperativas y competitivas, como el tenis de mesa, lo que permitió a los investigadores observar la coordinación tal y como ocurre de forma natural entre dos personas. Cortesi comenta: «Al estudiar el cerebro social, la unidad fundamental de análisis debe ser la díada o el grupo implicado en la interacción». Los investigadores registraron datos multimodales de treinta y seis díadas, lo que dio lugar a un conjunto de datos único de acceso abierto. El análisis en curso de los datos proporcionará conocimientos relevantes sobre los aspectos neuronales, cognitivos, conductuales y sociales del comportamiento en contextos reales. El empleo de métodos basados en inteligencia artificial también contribuirá a delinear los mecanismos que sustentan las interacciones sociales.
Futuros pasos y aplicaciones
Gracias al registro inalámbrico y de alta resolución de señales cerebrales y corporales durante interacciones reales, el equipo de EMBRACE ha logrado estudiar el cerebro social en movimiento, en lugar de limitarse a análisis aislados. Es más, su planteamiento de trabajo colaborativo ha mejorado la capacidad investigadora y dado lugar a una red europea duradera que aúna al mundo universitario y al sector industrial. Entre las aplicaciones inmediatas se incluyen prótesis inteligentes, interfaces cerebro-ordenador y neurociencia del deporte. Se prevé que las mejoras tecnológicas ulteriores amplíen la variedad de usos potenciales del sistema de EMBRACE.
