La actividad eléctrica de nuestro cerebro posee ritmos bien definidos y estos ritmos generan señales eléctricas que pueden ser asociadas a diversos fenómenos. Más que eso, estas señales se pueden utilizar para controlar dispositivos tales como automatismos, sillas de ruedas, brazos mecánicos y otros que encajan bien en lo que podemos denominar de mecatrónica. El conocimiento de estos ricos puede llevar a un interesante de investigación con fines prácticos imprevisibles. En este artículo cuáles son las frecuencias o ritmos de nuestro cerebro.
Nuestro sistema nervioso opera a través de impulsos eléctricos. Las corrientes eléctricas circulan por nuestros nervios cuando éstos transmiten impulsos hacia el cerebro o el cerebro a órganos efectores.
La complejidad del cerebro y el propio desconocimiento de su estructura nos impide predecir exactamente qué frecuencias o qué señales podemos asociar a cada tipo de actividad. No podemos, como en un circuito digital, separar los impulsos individualmente analizando cada tipo de señal transmitida. La complejidad de las señales en el caso es enorme.
Sin embargo, las investigaciones revelan la existencia de algunos ritmos bien definidos, semejantes a "señales de reloj" y que responsables por la aparición de corrientes eléctricas de intensidades y frecuencias en determinadas bandas y que pueden ser asociados a fenómenos biológicos importantes.
El conocimiento más profundo de estas corrientes y ritmos puede llevar a su aprovechamiento en dispositivos de control e interfaz. Se conocen proyectos en los que los ritmos o incluso las señales generadas en determinadas actividades específicas se utilizan para controlar dispositivos, como por ejemplo un cursor en la pantalla de un ordenador permitiendo así la selección de operaciones de automatismos por un tetrapléjico.
Hoy, el conocimiento del funcionamiento del organismo humano es fundamental para la creación de dispositivos de una ciencia que denominamos biónica. La biónica une la ingeniería (electrónica y otras) a la biología.
A continuación damos una descripción de estos ritmos con sus principales características.
ALFA
Este ritmo produce impulsos de 10 a 100 uV de intensidad en una banda de frecuencias que va de 7 a 13 Hz. Podemos asociar el ritmo alfa a los estados de tranquilidad, relajación, ausencia de peso, etc.
THETA
Este ritmo genera señales cuyas intensidades están entre 50 a 200 uV en un rango de frecuencias de 3 a 7 Hz. Podemos asociar este ritmo a dudas, resolución de problemas difíciles, preocupación por el futuro, sueño acordado, etc.
DELTA
Para este ritmo tenemos intensidades de 10 a 50 uV en un rango de frecuencias muy bajas entre 0,2 y 3 Hz. Este ritmo está asociado al estado de sueño profundo, trance hipnótico, etc.
BETA
El ritmo beta tiene signos cuyas intensidades están en el rango de 10 a 50 uV y las frecuencias entre 13 y 28 Hz. Podemos asociar este ritmo al estado de preocupación, miedo, atención, tensión, sorpresa, etc.
Se han detectado señales de 0,01 a 0,1 uV en un rango de frecuencias muy alto entre 50 MHz y 1 GHz y que son poco conocidas.
Estas señales, por su rango de frecuencias, pueden dar lugar a ondas electromagnéticas de mayor penetración y que, con ello, pueden detectarse a cierta distancia de la cabeza de las personas.
La detección de las señales de frecuencias bajas suele realizarse mediante electrodos que se fijan en la cabeza del paciente. Las señales generadas pasan entonces por el medio líquido que existe entre el cerebro propiamente dicho y los electrodos, generando las corrientes que son detectadas por los aparatos.
Los electroencefalógrafos son ejemplos de aparatos que se pueden utilizar en el registro de las señales de bajas frecuencias generadas por la actividad cerebral.
BÚSQUEDA
Las investigaciones que usen el procesamiento digital de estas señales (con el uso de microprocesadores o DSP) pueden llevar a aplicaciones prácticas bastante interesantes que involucran directamente la mecatrónica.
Una de ellas, como ya dijimos, sería la utilización de ritmos o frecuencias que pueden ser generadas de forma consciente para controlar automatismos como por ejemplo el movimiento de sillas de ruedas o incluso de brazos mecánicos.
Otra posibilidad que ya encuentra aplicaciones prácticas, es en el control del cursor en la pantalla de un ordenador posibilitando así que tetrapléjicos lo usen sin la necesidad de cualquier movimiento.
Tal vez en el futuro (no muy lejos) tendremos equipos que puedan identificar señales específicas que se generan cuando manifestamos ciertas intenciones y responder a ellas con acciones efectivas. Entonces, pensar que deseamos que la luz de nuestra de estar encendida, para que el automatismo lo haga a partir de las propias señales generadas por el cerebro.
Lo recordamos no es ciencia ficción, porque hace 40 años nadie imagina que sería posible tener en el reloj un intercomunicador de alcance mundial y que diera su posición en cualquier punto del globo (GPS). Las historias de Dick Tracy eran consideradas ficción pura haciendo uso de cosas que tenemos en nuestros días a nuestro alcance ...