Los misterios de la mente humana e incluso los fenómenos paranormales pueden ser estudiados con la ayuda de varios tipos de equipamientos electrónicos. De hecho, incluso la relajación y la meditación se pueden estudiar con el uso de equipamientos electrónicos sencillos. La Asociación de ritmos cerebrales como el Alpha a varios fenómenos y estudiadas con la ayuda de simples circuitos electrónicos pueden generar obras muy interesantes. En este artículo hablaremos del ritmo alfa y de algunos equipamientos que permiten su estudio de una manera sencilla.
Los misterios de la mente humana estudiados con la ayuda de circuitos electrónicos abren puertas a un fascinante campo de trabajo para muchos investigadores.
Por supuesto, no es suficiente conectar un par de electrodos a una persona y conectarlo a una frecuencia, un osciloscopio o incluso una computadora para que podamos encontrar fácilmente lo que pasa dentro de su cuerpo y mucho menos su menta.
Además de la posibilidad de aplicar tensiones peligrosas al individuo, se debe saber qué tipo de señal se puede capturar y cómo debemos procesarlas para poder realizar el análisis con un circuito electrónico común.
Uno de los métodos más sencillos e interesantes para integrar o Inter hacer una cosa electrónica con una persona y así posibilitar la realización de experiencias interesantes es la biofeedback .
Lo más interesante del uso de la biofeedback es que, además de poder hacer su interfaz con el equipamiento de investigación, el individuo que se está estudiando puede controlar la experiencia.
Esta es precisamente la posibilidad que queremos aportar a nuestros lectores que están interesados en el tema.
Por supuesto, además de las experiencias que involucran a personas como las relacionadas con la relajación, la hipnosis, la meditación trascendental, la parapsicología, el ESP (percepción extrasensorial) e incluso el ITC (Transconmunicación Instrumental) también podemos programar trabajos que involucren animales o plantas. Las experiencias con los cambios del ritmo circadiano se pueden hacer con facilidad usando los mismos circuitos empleados en el estudio de los ritmos alfa e incluso la biofeedback .
Ofrecemos al lector en este artículo algunos circuitos simples de biofeedback que permiten al lector controlar una lámpara o incluso un circuito externo o incluso enviar señales a una computadora a una velocidad que se acerca al ritmo alfa y con la que se obtiene un relajamiento casi total, como sugiere la figura 1.
¿QUÉ ES EL BIOFEEDBACK ?
Los estados emocionales y físicos de una persona también produce la manifestación de fenómenos eléctricos. La contracción de un músculo, la concentración en una tarea más difícil o incluso la relajación y el sueño son responsables de la aparición de tensiones e incluso señales con frecuencias fijas.
Estas tensiones se pueden detectar conectando electrodos a la piel y con la ayuda de circuitos amplificadores muy sensibles.
En el caso de las actividades mentales, se han detectado ciertas señales que tienen frecuencias muy bien determinadas y están asociadas con estados emocionales específicos.
Estos signos asociados con los ritmos son básicamente tres que tienen las siguientes bandas de frecuencias:
Ritmo del delta: a partir 0,5 a 4 Hz - estado de la conciencia
Ritmo theta: de 3,9 a 7,9 Hz - sueño profundo
Ritmo alfa: de 7,9 a 13 Hz – alerta - despertando, pero sin ver nada
Ritmo beta: de 13 a 20 Hz - alerta, pero con atención al mundo exterior
Específicamente el ritmo alfa puede ser muy interesante para la relajación como podemos ver.
Si hacemos una persona auto induzca para producir signos a este ritmo lo que pasa es que será llevado a un estado de alerta o despierto, pero sin prestar atención a nada, es decir, relajado.
Una manera simple de lograr esto con la ayuda de electrodomésticos es producir estímulos en esta banda de frecuencias.
La biofeedback hace justamente eso.
Un circuito de biofeedback electrónico se forma básicamente por un circuito de entrada que puede recibir estímulos o incluso comandos de una persona y en su función se dispara algún tipo de transductor con el fin de realimentar con algún tipo de señal a la persona que lo opera , como se muestra en la figura 2.
Así, en el sistema ilustrado en la figura 2, los impulsos eléctricos generados por el movimiento de la mano que tiene electrodos generan variaciones de luminosidad en una lámpara. Al ver estas variaciones, la persona debe mover sus manos para obtener una luminosidad determinada.
En la figura 3 tenemos un experimento realizado con una planta en la que un electrodo colocado en una de sus hojas capta el pequeño potencial eléctrico generado por sus células. Este potencial se conduce a un circuito y se amplifica de modo que pueda controlar el brillo, la frecuencia o ambos de una lámpara común.
El experimento es determinar cuál es el brillo y la frecuencia que la planta ajusta por retroalimentación para obtener lo que sería un equilibrio "agradable".
Podemos comprobar cómo las variaciones del día de la noche asociadas a estos estímulos u otros estímulos alteran sus ritmos circadianos.
Ver entonces que el hecho de que hay un circuito cerrado para las señales, donde una parte se obtiene de los sensores eléctricos y la otra parte de la ruta se hace por señales de transductores que pueden ser de luz, sonido u otra forma de energía caracterizan el biofeedback .
LOS PROYECTOS
Para los lectores que deseen experimentar, especialmente con estímulos en el banda de baja frecuencia que van desde el delta de la risa a la beta damos tres circuitos muy interesantes, uno de los cuales puede incluso acoplarse a una computadora.
Sus señales, en forma digital pueden ser leídas por el puerto paralelo y a través de un programa apropiado se pueden generar imágenes o sonido en la pantalla que consistirán en estímulos a la relajación o lo que se quiere hacer, como se muestra en la figura 4.
Circuito 1 - Biofeedback Simple con LEDs Pulsantes
El objetivo básico de este proyecto es llevar la investigación a un estado de relajación o realizar investigaciones con cambios en el estado mental que puedan ser monitoreados por las variaciones de frecuencia de los dos LEDs.
El circuito no es más que un oscilador de baja frecuencia, que se puede ajustar para operar entre 0,5 y 30 Hz (que corresponden a los ritmos investigados) controlado por la acción sobre tres electrodos.
Los electrodos se pueden fijar sobre la piel o simplemente pueden hacer que el investigado apoye los dedos en ellos, controlando la presión para conseguir la relajación o la condición deseada.
En este caso, la relajación se obtendrá cuando, por la presión de los dedos, el operador pueda ajustar la frecuencia de los LEDs para que coincida con su propio ritmo alfa.
En la figura 5 tenemos el circuito completo de biofeedback visual que es bastante simple por la cantidad de componentes utilizados. La placa de circuito impreso para este montaje se muestra en la figura 6.
Si dos LEDs indicadores se utilizan transistor Q2 puede ser un BC548, pero si el lector quiere alimentar lámparas con mayor potencia en un sistema para operar iluminando un sitio, por ejemplo, una sala, usted puede intercambiar el transistor Q2 para un BD135 y los LEDs junto con R4 para una lámpara de hasta 500 mA. En este caso el transistor debe estar en radiador de calor y el circuito debe ser alimentado por la fuente.
El electrodo consiste en tres hierros metálicos (que pueden ser tres regiones con cobre de una tarjeta de circuitos impresos) que están conectados al circuito por cables que no deben ser de más de medio metro de largo. El alta impedancia del circuito lo hace muy sensible a la captura de zumbidos.
El circuito tiene dos ajustes: frecuencia y sensibilidad que se deben realizar experimentalmente dependiendo de la conductividad de la piel de los dedos de los investigados que pueden variar considerablemente según varios factores.
El circuito se puede accionar por 4 pilas pequeñas o incluso una batería de 9 volts y en vez de dos LEDs, si el lector prefiere puede utilizar solamente uno.
Una posibilidad interesante proveniente del uso de dos LEDs consiste en un montaje en una gafa de relajación, que se muestra en la figura 7.
El circuito se puede cerrar en una pequeña caja de plástico y su uso es muy simple.
USO
La persona investigada debe apoyar tres dedos de una mano sobre los electrodos y luego con la otra mano debe ajustar los dos controles (P1 y P2) de modo que el parpadeo de los LEDs estén al mismo ritmo que quieren inducir.
Por ejemplo, para el ritmo alfa, estos controles se ajustan de manera que los LEDs produzcan entre 4 y 7 parpadeos por segundo.
Entonces controlando la presión de los dedos en los LEDs el investigado debe intentar cambiar la velocidad de los flashes de modo que esté en una frecuencia que parezca agradable o que conduzca a la relajación. Las experiencias que cambian el capacitor C1 se pueden hacer si esta condición llega a ser difícil de alcanzar.
Semiconductores:
CI-1 - 4093 - circuito integrado CMOS
Q1 - BC548 o equivalente - transistores NPN de uso general
Q2 - BC548 o BD135 - transistores NPN - ver texto
LED1, LED2 - LEDs comunes de cualquier color
Resistores: (1 / 8W, 5%)
R1, R3 - 1 k ohms
R2 - 100 k ohms
P1, P2 - 4,4 M ohms - potes
Capacitor:
C1 - 100 nF a 470 nF - cerámico o poliéster
Varios:
S1 - Interruptor simple
B1 - 6 o 9V - 4 pilas o batería
Placa de circuito impreso, caja para montaje, electrodos, hilos, soldadura, botones para los potenciómetros, etc.
Circuito 2 - Biofeedback Secuencial
La idea básica de este circuito es accionar una secuencia de 10 LEDs con velocidad que debe ser controlada por la presión de los dedos sobre un electrodo o por la tensión obtenida a partir de electrodos fijos sobre la piel, en plantas, etc.
El único ajuste es la sensibilidad, pero se puede agregar un control de frecuencia básico consistente en un potenciómetro de 1 M de ohms entre el colector y el emisor Q1.
En la figura 8 tenemos el diagrama completo de este biofeedback.
La disposición de los componentes en una tarjeta de circuitos impresos se muestra en la figura 9.
La alimentación se realiza con 4 pilas comunes y el montaje se puede instalar en una caja de plástico. Los electrodos para la operación con la presión de los dedos pueden ser los mismos sugeridos en el montaje anterior con la diferencia que en este caso tenemos solamente dos láminas de metal.
USO
Apoye los dedos en los electrodos y ajuste P1 hasta que los LEDs comiencen a funcionar a una frecuencia que coincida con el tempo deseado, por ejemplo 4 a 7 veces por segundo para el ritmo alfa.
Si no obtiene la banda de frecuencias deseado, cambie el valor de C1 hasta 220 uF o incluso 10 uF.
A continuación, trate de controlar la velocidad de los LEDs por la presión observándolos de una manera concentrada hasta obtener la relajación completa.
Para experimentos con plantas u otros seres que requieren mayor sensibilidad de entrada, use un potenciómetro de 10 M de ohms y eventualmente conecte dos transistores en la configuración de Darlington.
Semiconductores:
CI-1 - 555 - circuito integrado
CI-2 - 4017 - circuito integrado
Q1 - BC548 - transistores NPN de uso general
LED1 a LED10 - LEDs comunes de cualquier color
Resistores: (1/8 W, 5%)
R1 - 100k ohms
R2, R3 - 10 k ohms
R4 - 1 k ohms
P1 - 4,7 M ohms - potenciómetro
Capacitores:
C1 - 1 a 4,7 uF / 12 V - electrolítico
C2 - 100 uF / 12 V - electrolítico
Varios:
S1 - Interruptor simple
B1 - 6 V - 4 pilas pequeñas
Placa de circuito impreso, caja para montaje, electrodos, hilos, botones para los potenciómetros, etc.
Circuito 3 - Biofeedback Digital - con interfaz de PC
Nuestro tercer proyecto se presenta en dos versiones: la primera excita un conjunto de LEDs de tal manera que su disparo representa un valor digital de 0 a 256 es decir, de 8 dígitos binarios mientras que el segundo aplica valores binarios de 0 a 256 en el puerto paralelo de la PC para controlar un programa de feedback.
Los dos circuitos se basan en el A/D ( Análogo - Digital ADC0804 de la National que es caracterizado por la buena velocidad de funcionamiento y la salida de 8 (con 256 valores binarios posibles).
El primer circuito, excitando LEDs se muestra en la figura 10.
El valor binario que se muestra en los LEDs dependerá de la presión de los dedos en los electrodos conectados entre A y B. La velocidad de muestreo depende de C1 y R2 cuánto el banda de operación es ajustado tanto por P1 como por P1.
El interruptor S1 se utiliza para paralizar el muestreo si el lector desea tener una indicación de valor en un momento dado.
La alimentación se puede hacer por una fuente externa de 7 a 25 watts y como el circuito necesita unos más el regulador de tensión del circuito integrado no necesita radiador de calor.
La placa de circuito impreso para este circuito se muestra en la figura 11.
El conjunto encaja fácilmente en una pequeña caja junto con la fuente y los electrodos son del mismo tipo utilizados en los diseños anteriores. El punto X se puede utilizar para la operación del triple - electrodo si el lector desea.
Para la segunda versión, que se muestra en la figura 12, tenemos el acoplamiento al puerto paralelo realizado por un conector adecuado de 25 pinos.
En la figura 12 tenemos el diagrama de esta versión del aparato.
La alimentación de 5 volts se puede quitar del ordenador mismo con el cual funcionará puesto que su consumición, siendo baja, no debe causar ninguna sobrecarga a la fuente.
En la figura 13 tenemos la placa de circuito impreso utilizada en este proyecto.
El programa de captura y tratamiento de datos se puede realizar en QuickBasic, Visual Basic o incluso en Delphi, dependiendo únicamente de la imaginación de cada lector que determine lo que debe producir en términos de biofeedback acústica o visual.
