Primera prueba del neurogame

Al fin hemos conseguido editar el vídeo de la primera prueba que hicimos para el proyecto neurogame, el proyecto en colaboración con la Universidad de Zaragoza, la Universidad de LLeida y el Instituto Aragonés de Ciencias de la Salud para evaluar videojuegos. La idea, tal como os comentaba en esta entrada, es utilizar variables fisiológicas para evaluar distintos aspectos emocionales y/o cognitivos en tres contextos:

• En la elección de personajes, músicas y escenarios (aqui el participante adopta una actitud pasiva, simplemente visualiza y/o oye los estímulos). 
• En la experiencia de juego (aqui el participante adopta una actitud activa, jugando al videojuego).
• En la comunicación del videojuego, analizando trailers, carteles, etc (de nuevo el participante esta en una actitud pasiva).

Lo cierto es que, hasta nuestro conocimiento, este es el primer experimento que se realiza en el mundo con un despliegue de tecnología semejante. En particular se utilizaron (y sincronizaron) las siguientes tecnologías:

1. Electroencefalograma (EEG): mide la actividad eléctrica del cerebro. Se realiza colocando un gorro con 32 sensores. Los potenciales registrados son originados en el SNC.
2. Electrocardiograma (ECG): mide la actividad eléctrica del corazón registrada con electrodos ubicados en la superficie del cuerpo (ej.. pecho).
3. Electromiograma (EMG): sirve para registrar la actividad muscular o la frecuencia de tensión y relajación de algún musculo ya que los cambios de amplitud son proporcionales a la actividad muscular. Los valores que se obtienen con el EMG dependen de la actividad de un solo musculo.
4. Sensor de Volumen de Pulso Sanguíneo (BVP): mide de forma no invasiva los cambios relativos de volumen sanguíneo. Esta medición indica la cantidad de sangre que circula actualmente a través de las venas, lo cual permite calcular la vasoconstricción, la dilatación vascular, la frecuencia cardiaca.
5. Sensor de Conductividad de la Piel (SC): conocido también como sensor de la actividad eléctrica de la dermis, sirve para medir la capacidad de la piel para la transmisión de corrientes eléctricas lo cual varía si hay sudoración y cambios en el organismo.
6. Sensor de Respiración (RSP): mide de los cambios de respiración. Con la señal de este sensor se puede calcular parámetros fisiológicos respiratorios como la frecuencia respiratoria, la amplitud relativa de la respiración y la profundidad y rapidez de la respiración.
7. Sensor de Saturación de Oxigeno (SpO2): permite monitorizar el nivel de oxigenación de la hemoglobina.
8. Sensor de Temperatura de la Piel (ST): sirve para medir la temperatura de la superficie de la piel. 
9. Electro-oculograma (EOG): detecta los movimientos oculares basándose en el registro de la diferencia de potencial existente entre la córnea y la retina.
10. Video Cámaras: se utilizan para registrar las expresiones faciales.
11. Eye Tracker (ET): sirve para evaluar el punto donde se fija la mirada, o el movimiento del ojo en relación con la cabeza.

Actualmente nos encontramos analizando todos los datos, algo que no es sencillo, simplemente de EEG tenemos 256 mediciones por segundo!!!
La prueba con el primer voluntario (uno de nosotros) duró algo más de 4 horas! En cualquier caso, es normal esa duración tratándose del primer experimento que se realiza de semejantes dimensiones (simplemente la preparación del laboratorio nos costó casi 4 horas, aquí podéis ver el vídeo también). Ahora que hemos aprendido de la experiencia, estamos reduciendo el tiempo de manera muy muy considerable! Aqui os dejo la primicia! ;)

Charlas de divulgación para empezar bien el año

Este año hemos empezado con bastante fuerza... de momento os dejo la agenda programada de charlas (que imagino se irá ampliando)

ENERO 2012
- Jueves 19 de enero de 2012: María López, co-fundadora y CEO de BitBrain, en Iniciador Zaragoza. La presentación tendrá lugar a las 19.00 en Zaragoza Activa (la Azucarera del Rabal).
- Miercoles 25 de enero de 2012: María López en la Universidad de la Experiencia, dentro del curso "Ciencia y Comunicación: claves para una buena divulgación de la ciencia". Tendrá lugar de 17 a 19 horas en el Centro Cultural Mariano Mesonada de Utebo.
- Jueves 26 de enero de 2012: María López en la Universidad San Jorge, dentro del máster en Mareting y Comunicación Corporativa, impartirá un seminario de actualización profesional con título: "Tendencias e Innovación en Comunicación y Marketing: Neuromarketing". Tendrá lugar de 17 a 22 en la Facultad de Comunicación.

FEBRERO 2012
- Jueves 2 y viernes 3 de enero de 2012: María López en las Jornadas de Orientación en el IES Pirámide, Huesca. La charla tendrá lugar a las 10 en la sala de Grados de la EPS.
- Jueves 23 de febrero de 2012: Javier Mínguez, co-fundador de BitBrain, en la Facultad de Ciencias de la Salud y del Deporte de la Universidad de Zaragoza, a las 17.30.
- Lunes 27 de febrero de 2012: Javier Mínguez en Ibercaja Zentrum, dentro de un ciclo de conferencias sobre cerebro y aprendizaje. La conferencia tendrá lugar a las 19.30.

MARZO 2012
- Viernes 30 de marzo de 2012: María López en CIEM Zaragoza (Centro de Incubación Empresarial de Milla Digital), dentro de un ciclo de desayunos profesionales de 9 a 10.30.

ABRIL 2012
- Jueves 19 de abril de 2012: María López en el Foro de Conocimiento Cheque Tecnológico Ibercaja sobre biotecnología y salud.

Además, para aquellos que os gusten todos estos temas del cerebro, orientados hacia aplicaciones de neurorehabilitación, os invitamos a que le sigáis la pista a este documental que se estrenará en dos fases: "El mal del cerebro". El estreno de la primera parte será el próximo jueves 19 de enero de 2012, la segunda parte se estrenará el 26 de enero de 2012. De momento, os dejo el trailer!

Para empezar el año con buen humor!!

2011 ya termina: ¡ha sido un año muy intenso! Haciendo balance puedo decir que hemos aprendido y avanzado muchísimo y que... espero que 2012 siga en la misma línea. Voy a compartir con vosotros uno de los proyectos que más nos ha hecho reir últimamente: una "cabeza robótica". Su nombre es Mojo y su padre es Jorge, un futuro ingeniero industrial cuyo proyecto de fin de carrera está siendo diseñar y construir prototipos demostradores de neurotecnología. La idea de Mojo es que, una persona se ponga un gorro con sensores y, gracias a la neurotecnología, Mojo actúe según el estado de ánimo de esta persona. Es decir, si detectamos que la persona está contenta, Mojo sonreirá, si está triste, Mojo se pondrá triste. Además, Mojo también sabrá hacer otras cosas como por ejemplo cerrar los ojos cuando la persona los cierre.

De momento, nosotros ya estamos enamorados de Mojo, aunque todavía no dependa de la señal cerebral de nadie!!! :)

¡¡¡FELIZ AÑO 2012 A TODOS!!!

Evaluación de videojuegos

Para despedir el año, hemos decidido poner todas las máquinas a funcionar y... cuando hablo de todas son TODAS. En colaboración con la Universidad de Zaragoza, la Universidad de LLeida y el Instituto Aragonés de Ciencias de la Salud, hemos lanzado un macro experimento uniendo distintas tecnologías para la evaluación de tres videojuegos:  1. Castelvania - Lord of Shadows, 2.  God of War y 3. Dante's Infierno. Básicamente lo que se buscaba era comparar tres juegos del mismo tipo, con una historia parecida (la venganza por un amor arrebatado), y que de este modo  los criterios a evaluar fueran los mismos en los tres videojuegos.
Por un lado se ha usado la tecnología de interfaces cerebro-computador con 32 sensores recogiendo la actividad eléctrica del cerebro, por otro lado se han colocado 8 biosensores distintos, hemos contado también con cámaras para reconocimiento facial de emociones y por último, un eye tracker para comprobar donde el jugador está mirando. Y por supuesto no faltan las evaluaciones con test psicológicos, perfiles de jugadores, etc.

Tras varios días trabajando para integrar y sincronizar toda la tecnología (sabemos milisegundo a milisegundo lo que está pasando en cada uno de los sensores), el jueves pasado fue el día de realizar una primera prueba en conjunto, comprobar que todo funcionaba, comprobar los protocolos de actuación, comprobar la experiencia del voluntario durante el experimento, detectar todos los pequeños detalles que suelen pasarse por alto cuando se redacta el experimento de manera formal: nos falta un cable, el voluntario ve por el rabillo del ojo a los evaluadores, se produce un reflejo en la cara del voluntario que inutiliza las cámaras de reconocimiento facial de emociones, los tiempos propuestos son demasiado cortos/largos en la realidad...

Tras múltiples contratiempos (algo habitual por otro lado cuando haces un experimento con semejante despliegue de tecnología), el objetivo final se ha cumplido: hemos dejado todo listo y preparado para que a la vuelta de Navidades podamos empezar el estudio con varios voluntarios.
Esta vez y dado el interés que suelen levantar este tipo de experimentos y tecnologías... ¡hemos grabado todo! Os dejo aquí un vídeo con las casi 5 horas que se tardó el miércoles en tan sólo preparar el laboratorio de experimentación... pero... ¡tranquilos! está a cámara rápida y lo podéis ver en menos de 5 minutos :)



Estamos intentando procesar el vídeo del jueves: una jornada intensiva de 16 horas aproximadamente... ¡a ver si somos capaces porque el ordenador se nos queda colgado! :)

En cualquier caso, decir que este tipo de evaluación, con tanta tecnología en paralelo, tantos detalles, etc es la primera vez que se hace en el mundo, así que... es normal que la primera vez nos cueste tanto tiempo, esfuerzo y personas! A la vuelta de Reyes todo será muuuucho más fluido!! ;)

Cada cerebro es único!!

Uno de los principios de la neurotecnología es aceptar que cada cerebro es único. Esto que parece tan obvio, hace que nuestra labor se complique muchiiiisimo... No es lo mismo, asumir que todos los cerebros son iguales y por lo tanto, asumir que por ejemplo, para lograr mejora cognitiva debes entrenar de 10 a 12 Hz con una potencia determinada, que los potenciales evocados tipo P300 aparecen en cada persona exactamente 300 milisegundos después de que ocurra el estímulo esperado o que las emociones se decodifican como una asimetría en alpha frontal, que asumir que eso es lo que ocurre en media de la población, pero que las desviaciones a esa media son enormes en personas perfectamente normales.
Para que nos entendamos con algo más cercano: en media los españoles medimos 1,76 los hombres y 1,64 las mujeres y pesamos de media 77,5 kg los hombres y 63,5 kg las mujeres. ¿Significa eso que todos medimos y pesamos lo mismo? Los que no medimos y pesamos eso, ¿somos bichos raros? Obviamente no, y lo mismo pasa con las medidas que se toman del cerebro.
Desgraciadamente para los que trabajamos en neurotecnología, es difícil encontrar una persona cuyo cerebro actúe exactamente como la media, y eso hace que sea absolutamente necesario, antes de hacer ningún tipo de aplicación en neurotecnología, calibrar la máquina para que "aprenda" de que manera funciona el cerebro de cada usuario ante determinadas situaciones.
Hasta hace unos años, esto que parece tan lógico, no se hacía y se asumía que todos los cerebros actuaban como la media. Esto hacía que muchas de las aplicaciones que se desarrollaban relacionadas con la actividad cerebral no funcionaran. En los últimos años sin embargo, ha habido una revolución en este ámbito, desarrollándose la tecnología de interfaces cerebro-computador. La siguiente gráfica muestra el número de revistas científicas que han sido publicadas sobre esta tecnología:

Como veis, el aumento está siendo exponencial y es que, esta tecnología ha venido para quedarse. Para llegar hasta este punto ha sido necesario desarrollar complejas herramientas de procesamiento de señal, de aprendizaje automático, de clasificación.... Y como os comento, esto es necesario porque por ejemplo, aunque la mejora cognitiva se debería producir entrenando entre 10 y 12 hz, lo cierto es que cada persona debe entrenarse en una banda distinta y en una potencia. Aquí os dejo unas gráficas obtenidas tras realizar unas operaciones matemáticas a la señal, para que veáis de que estoy hablando. Son  personas perfectamente normales, realizando la misma actividad. Si sus cerebros fueran iguales, las gráficas deberían ser iguales.. pero como veis, esto no es ni mucho menos cierto y, es más, si los entrenáramos de la misma forma a todos, asumiendo que se comportan como la media, ninguno de ellos conseguiría resultados.

Lo mismo ocurre con los potenciales evocados, en teoría se producen a los 300 ms, pero... la realidad es que todavía no he encontrado ningún sujeto en el que se produzca exactamente a los 300 ms y, por si las cosas no son ya de por si suficientemente complicadas, el cerebro de una misma persona puede reaccionar a los 260 ms un día y a los 290 ms otro... no parece que tan pocos ms sean importantes, pero en unos pocos ms se pueden producir muchísimas cosas en tu cerebro!
Por último, e interesante para aquellos que os llame la atención el tema del neuromarketing: decodificación de emociones. En teoría, se debe producir una asimetría en alpha frontal, pero mirad el siguiente experimento que hicimos en directo en el Hub Madrid (perdonad por la mala resolución!). Básicamente, a dos personas se les mostraban los mismos estímulos. Unos estímulos les debían producir emociones positivas, otros estímulos les debían producir rechazo. Proyectamos en tiempo real los topoplots (es decir, dos círculos que simulan sus cabezas y las zonas que se activan) y por favor, si alguien ve la asimetría frontal (que se ilumina más un lado frontal en los estímulos positivos y el otro lado frontal en los estímulos negativos)... que me lo diga!!

Así, que ya sabéis, cuando queráis utilizar una aplicación donde se involucre información del cerebro, os recomiendo que comprobéis si realmente se produce una calibración inicial.... Si no es así, es altamente probable que la aplicación funcione de forma aleatoria, ya que, o eres el sujeto perfecto (aquel que su cerebro funciona exactamente como la media) o las mediciones que se estén utilizando no serán las adecuadas.

Divulgación científica en la prensa

Últimamente mis amigos me dicen que me ven más en la prensa que en persona y... puede que sea cierto. Siendo emprendedor, te queda poco tiempo para la vida social, máxime si tienes un renacuajo en casa que no ha cumplido los dos añitos. Además, con el lanzamiento de Brain Up al público para personas sanas, el inicio de los estudios clínicos con pacientes de depresión, las conversaciones para iniciar un pre-estudio en pacientes con demencia y Alzheimer, nuestra participación en el foro de Biomedicina, en el foro de Investigación en Atencion Primaria, en Innovate!Zaragoza, tras recibir el premio empresaria del año 2011 por la fundación ARAME.... en fin, que la prensa nos está dedicando mucha atención.

Aquí os dejo algunos de los artículos que han ido saliendo y tengo que decir que no hay nada mejor que un profesional para contar las cosas: por mucho que me esfuerce, creo que nunca seré capaz de explicar de manera tan clara y sencilla como funciona por ejemplo Brain Up, algo que Patricia Ciria hizo perfectamente en el Heraldo de hace unas semanas.

• Funcionamiento de Brain Up. Publicado en Heraldo el 28 de Noviembre de 2011. Ver Portada. Ver páginas interiores.
• Estudio de Depresión. Publicado en Heraldo (y otros medios). Información Inicial. Información estudio.
• Innovate! Zaragoza. Publicado en Tercer Milenio. Ver página.
• Premios ARAME 2011. Publicado en varios medios (escritos y audiovisuales).

Lo cierto es que, siempre me ha encantado la divulgación científica, tengo este blog en el que intento (dentro de mi poco tiempo) ir explicando cosas y contar nuestra experiencia, suelo participar en foros, conferencias etc, pero... sin ninguna duda, la mejor manera de difundir los avances científicos es a través de los medios de comunicación. Así que, desde aqui, muchas gracias a todos aquellos periodistas interesados en escuchar a los investigadores y que se toman el tiempo de traducir nuestro lenguaje en algo que se puede entender (algo que, creedme, ¡no siempre es fácil!) :)

Ya llega la Navidad!

Es curioso lo rápido que pasa el tiempo cuando tienes tantas cosas entre manos y sin embargo, miras hacia atrás y una semana parece que ha sido un mes... Me explico con un ejemplo:

Me parece mentira que ya sea Navidad, cuando hace nada empezabamos nuestra aventura con BitBrain.... Sin embargo, hace menos de dos semana cuando apareció Brain Up en prensa y me parece que fue hace un siglo y que llevamos toda la vida contestando los mails de todos los interesados en nuestra tecnología :)

Bueno, como regalo navideño os voy a dejar un enlace interesante: la web TV de la Real Academia Nacional de Medicina. Entre otras muchas conferencias interesantes, podéis buscar la ponencia que Javier Mínguez dió el pasado 1 de Dicimbre con título: "Donde confluyen la Neurorehabilitación y la Neurotecnología".

Hay mucha gente que nos ha escrito preguntando si estamos trabajando en líneas de neurorehabilitación para problemas de movilidad y la respuesta es que sí, se está trabajando en ello y Javier cuenta en esta conferencia los avances que se están consiguiendo. Aviso sin embargo que se trata de investigación muy inicial y que todavía estamos lejos de una aplicación real y una comercialización, pero... hay que apostar por este tipo de investigación para que algún día se conviertan en una realidad!