Estamos más cerca de comprender cuánto entrenamiento de meditación se necesita para controlar mejor la interfaz cerebro-computadora

Estamos más cerca de comprender cuánto entrenamiento de meditación se necesita para controlar mejor la interfaz cerebro-computadora

El entrenamiento de conciencia basado en la atención plena (mindfulness) puede ayudar a las personas a aprender a controlar mejor las interfaces cerebro-computadora. Pero un nuevo estudio descubrió que un solo ejercicio de meditación de atención plena guiada no es suficiente para mejorar el rendimiento. Los hallazgos, publicados en Frontiers in Human Neuroscience, sugieren que se necesita un período más largo de meditación para que las personas experimenten mejoras observables.

Los autores de la investigación están interesados ​​en explorar los beneficios potenciales del uso de la meditación consciente como una herramienta de entrenamiento para mejorar el rendimiento de las interfaces cerebro-computadora, que permiten a las personas controlar máquinas o computadoras directamente desde su cerebro, sin pasar por la vía neuromuscular tradicional. Estos dispositivos tienen el potencial de beneficiar en gran medida a las personas con afecciones como lesiones de la médula espinal, accidentes cerebrovasculares y enfermedades neurodegenerativas como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA).

Estudios previos han demostrado que una de las señales más efectivas para el control de la interfaz cerebro-computadora es el ritmo sensoriomotor producido en las áreas sensoriomotoras primarias durante las imágenes motoras. Sin embargo, no todos pueden controlar de manera efectiva las interfaces cerebro-computadora (BCI), ya que aproximadamente el 20% de la población es «ineficiente en BCI», incluso con una capacitación extensa. Por lo tanto, los investigadores están buscando formas de mejorar el rendimiento y un método potencial es a través de la meditación.

“Estoy desarrollando técnicas de interfaz cerebro-computadora no invasivas que pueden ‘leer’ la mente humana y controlar un dispositivo. Para tales técnicas, utilizamos señales de ondas cerebrales no invasivas. El enfoque se puede aplicar a la mayoría de las personas en nuestra sociedad, pero tiene desafíos que en algunos sujetos humanos, es lento o difícil de aprender tal técnica de ‘control mental’”, dijo el autor del estudio Bin He, profesor de bioingeniería en la Universidad Carnegie Mellon y director del Programa de Capacitación de Interfaz Neural de los NIH.

“La investigación en mi laboratorio sugirió que una experiencia de meditación consciente de 8 semanas puede ayudar a los humanos a aprender y mejorar las habilidades para el ‘control mental’. Realizamos esta investigación para abordar la cuestión de si una meditación breve tendría un efecto inmediato en lugar de una clase de meditación de 8 semanas”.

Los investigadores realizaron previamente un estudio para investigar si el entrenamiento de meditación consciente a corto plazo podría mejorar el rendimiento de la interfaz cerebro-computadora. Inscribieron a los participantes en un curso de 8 semanas de técnicas simples de meditación y compararon su desempeño con un grupo de control que no recibió ningún entrenamiento de meditación. Luego, a los participantes se les asignó la tarea de aprender a controlar un sistema de interfaz cerebro-computadora usando sus pensamientos para navegar un cursor en la pantalla de una computadora.

El estudio encontró que los participantes que recibieron entrenamiento en meditación mostraron ventajas significativas en el control de la interfaz cerebro-computadora en comparación con aquellos sin entrenamiento previo en meditación. Los investigadores también observaron diferencias en la actividad cerebral entre los dos grupos, y el grupo de meditación demostró una mayor capacidad para modular su ritmo alfa, que es el patrón de actividad utilizado por el sistema de interfaz cerebro-computadora para controlar el cursor.

En su nuevo estudio, los investigadores investigaron si un ejercicio de atención plena de 20 minutos podría mejorar la atención plena y, posteriormente, mejorar el rendimiento de la interfaz cerebro-computadora. También querían comparar los efectos del ejercicio de meditación breve con un ejercicio de control para determinar si la meditación induce efectos diferentes en el cerebro en comparación con otras actividades.

Reclutaron a 37 participantes de la Universidad Carnegie Mellon que no tenían experiencia previa con interfaces cerebro-computadora o experiencia limitada con la meditación de atención plena. Los participantes se dividieron en tres grupos: un grupo practicó meditación de atención plena en ambas sesiones, otro grupo practicó meditación en la primera sesión y un ejercicio de control en la segunda sesión, y el tercer grupo hizo el ejercicio de control en la primera sesión y meditación en la segunda sesión.

Los investigadores observaron que el ejercicio de control, en el que los participantes escuchaban una lectura, aumentaba su conciencia del momento presente. Por otro lado, el ejercicio de meditación permitió a los participantes distanciarse de sus pensamientos y sentimientos y experimentar algo nuevo. Sin embargo, estas diferencias no se tradujeron en diferencias significativas en el rendimiento de la interfaz cerebro-computadora entre los dos grupos.

«Anticiparía algún nivel de mejora en el rendimiento, aunque no sea significativo, pero los resultados sugieren que una meditación breve de 20 minutos difícilmente puede tener un efecto en la interfaz cerebro-computadora», explicó Bin He.

Los investigadores analizaron los patrones de EEG de los participantes durante las intervenciones y el estado de reposo. Observaron la actividad de la banda alfa en la región occipital del cerebro durante las intervenciones de meditación y control, probablemente porque se pidió a los participantes que mantuvieran los ojos cerrados. Sin embargo, no hubo diferencias significativas entre las intervenciones en cuanto a la potencia del EEG.

“Los resultados de este trabajo muestran que se necesita una cierta duración de la práctica de la meditación para ayudar a mejorar la capacidad de la interfaz cerebro-computadora, es decir, para controlar el cursor de una computadora usando la mente”, comento Bin He. “Tal entrenamiento de meditación durante un tiempo puede generar una adaptación neuronal para ayudar a las personas a controlar mejor un dispositivo mediante el ‘pensamiento’”.

Hay algunas limitaciones a considerar en este estudio. Por ejemplo, los investigadores dijeron que la configuración experimental puede haber causado que algunos participantes se sintieran somnolientos, lo que podría haber afectado su compromiso con el ejercicio de meditación o su desempeño en tareas posteriores.

Otra advertencia es que la intervención de meditación específica utilizada en el estudio se centró en imágenes de movimiento. No está claro si un tipo diferente de práctica de meditación habría arrojado resultados diferentes en términos de niveles de atención plena y rendimiento de la interfaz cerebro-computadora.

“Todavía tenemos que entender cuánta ‘dosis’ de meditación se necesitaría mínimamente. También necesitamos entender por qué una práctica de meditación de 8 semanas puede mejorar significativamente el desempeño del control mental” concluyo Bin He.

Fuente: Frontiers in Human Neuroscience

Artículo de referencia:

“Immediate effects of short-term meditation on sensorimotor rhythm-based brain–computer interface performance“, was authored by Jeehyun Kim, Xiyuan Jiang, Dylan Forenzo, Yixuan Liu, Nancy Anderson, Carol M. Greco, and Bin He.

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