Investigación

Científicos consiguen que un ratón active una pantalla mediante un patrón cerebral cognitivo

Un estudio de las universidades Pablo de Olavide de Sevilla y Autónoma de Barcelona ha identificado en ratones un patrón funcional cerebral asociado a comportamientos cognitivos capaz de activar la pantalla táctil de un iPad

Un ratón toca un estímulo táctil que aparece en una pantalla de iPad. El estímulo ha sido generado con un patrón cerebral cognitivo
Un ratón toca un estímulo táctil que aparece en una pantalla de iPad. El estímulo ha sido generado con un patrón cerebral cognitivo

Las interfaces cerebro-máquina representan una solución para que personas con dificultades físicas puedan comunicarse con su entorno físico y social. En el trabajo A cognition-related neural oscillation pattern, generated in the prelimbic cortex, can control operant learning in rats, investigadores de la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla y la Universidad Autónoma de Barcelona han identificado un patrón funcional de la corteza prefrontal, asociado a procesos cognitivos, y lo han utilizado para activar la pantalla de un dispositivo táctil (una pantalla de iPad).

El uso de la actividad neural cortical para tareas de condicionamiento operante se realiza desde hace décadas, aunque en este caso se utiliza un dispositivo patentado por los autores. El dispositivo permite la activación de cualquier instrumento del entorno a partir de señales eléctricas cerebrales específicas seleccionadas a voluntad. En esta investigación los autores trabajaron con señales cerebrales eléctricas que permiten activar la presentación de estímulos en la pantalla táctil de un iPad. A su vez, los animales experimentales deben tocar dichos estímulos presentados en el iPad para obtener una recompensa y realizar, de este modo, correctamente la tarea.

Uno de los resultados más interesantes de esta investigación es que los ratones aprendieron a aumentar la frecuencia del patrón de actividad neuronal seleccionado a lo largo de las sucesivas sesiones experimentales, con el fin de obtener la recompensa. Los autores del trabajo demuestran también que el patrón seleccionado está relacionado con procesos cognitivos y no con actividades motoras o comportamentales, lo que significa un importante avance en el diseño de interfaces cerebro-máquina. Otro resultado de interés es que el patrón cerebral seleccionado no modificó sus propiedades funcionales tras ser usado como activador de un aprendizaje asociativo. Así pues, la corteza prefrontal –un  área cerebral particularmente relacionada con procesos y estados mentales– tiene la capacidad de producir un patrón oscilatorio que los ratones pueden generar para controlar su entorno.

Desde el punto de vista de la investigación, es beneficioso utilizar las conclusiones de este trabajo para avanzar en el área, cada vez más real, de las interacciones entre los cerebros y las máquinas.

El trabajo ha sido desarrollado por los investigadores Samuel Hernández-González, Agnès Gruart y José María Delgado-García, de la División de Neurociencias de la Universidad Pablo de Olavide y por Celia Andreu-Sánchez y Miguel Ángel Martín-Pascual, del grupo Neuro-Com de la Universidad Autónoma de Barcelona. El estudio ha sido publicado hoy en la revista The Journal of Neuroscience y ha contado con el apoyo económico del Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, de la Junta de Andalucía y de la Fundación Tatiana Pérez de Guzmán el Bueno.

1. El ratón se aproxima al iPad. 2. El ratón próximo al dispositivo, genera el patrón cerebral cognitivo seleccionado por los investigadores. Como consecuencia, un estímulo aparece en la pantalla del iPad. 3. El ratón toca el iPad. 4. A continuación, acude al comedero a por la recompensa que acaba de obtener. 5. Se come la comida y vuelve a iniciar el ciclo.
1. El ratón se aproxima al iPad. 2. El ratón próximo al dispositivo, genera el patrón cerebral cognitivo seleccionado por los investigadores. Como consecuencia, un estímulo aparece en la pantalla del iPad. 3. El ratón toca el iPad. 4. A continuación, acude al comedero a por la recompensa que acaba de obtener. 5. Se come la comida y vuelve a iniciar el ciclo.

Artículo de referencia:
Hernández-González, S., Andreu-Sánchez, C., Martín-Pascual, M.A., Gruart, A., Delgado-García, J.M. A cognition- related neural oscillation pattern, generated in the prelimbic cortex, can control operant learning in rats. Journal of Neuroscience (DOI: 10.1523/JNEUROSCI.3651-16.2017)

 

AGENDA

Oct
22
Jue
17:00 COVID-19 y la gestión de la segu... @ Online - Universidad Pablo de Olavide
COVID-19 y la gestión de la segu... @ Online - Universidad Pablo de Olavide
Oct 22 a las 17:00 – 19:00
COVID-19 y la gestión de la seguridad en piscinas y centros acuáticos. Respuestas desde Iberoamérica @ Online - Universidad Pablo de Olavide
Seminario online de la Red RIASPORT Webinar sobre las propuestas para la reactivación del sector deportivo relacionado con las piscinas y los centros acuáticos y cómo está siendo la gestión de la seguridad durante la crisis de la COVID-19. El encuentro online estará dirigido por Marta García Tascón, coordinadora de la Red y profesora de la Facultad de Ciencias del Deporte de la Universidad[Leer más...]
Oct
29
Jue
17:00 Ampliación del surco: traducción... @ Online - Universidad Pablo de Olavide
Ampliación del surco: traducción... @ Online - Universidad Pablo de Olavide
Oct 29 a las 17:00 – 19:00
Ampliación del surco: traducción, poesía y lenguas minorizadas @ Online - Universidad Pablo de Olavide
Conferencia de Xaime Martínez Video-conferencia de Xaime Martínez, último Premio Nacional de Poesía Joven, titulada «Ampliación del surco: traducción, poesía y lenguas minorizadas», seguida de un diálogo entre Xaime Martínez y Miguel Cisneros Perales, profesor del área de Traducción e Interpretación de la UPO, sobre qué consiste traducir a una lengua como el asturiano, sobre Oculta y las responsabilidades de los editores en el[Leer más...]
Nov
4
Mié
9:00 9TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON I... @ Universidad Pablo de Olavide
9TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON I... @ Universidad Pablo de Olavide
Nov 4 a las 9:00 – Nov 6 a las 14:00
http://eventos.upo.es/event_detail/37759
Nov
12
Jue
16:00 II Congreso Internacional RIASPORT @ Online - Universidad Pablo de Olavide
II Congreso Internacional RIASPORT @ Online - Universidad Pablo de Olavide
Nov 12 a las 16:00 – Nov 13 a las 20:30
II Congreso Internacional RIASPORT @ Online - Universidad Pablo de Olavide
El II congreso internacional sobre seguridad deportiva será un entorno único y pionero de reunión entre diferentes sectores que abordan la seguridad deportiva (discutiendo y examinándola) desde diversas perspectivas. Para ello se cuenta con un nutrido grupo de expertos que representan las inquietudes que surgen en la sociedad en relación con esta temática de la seguridad deportiva de cara a mejorar su gestión por medio[Leer más...]