Como parte de la misión IGNIS, los científicos probarán un dispositivo para controlar una computadora usando el cerebro.

En la Estación Espacial Internacional se probará un dispositivo para controlar un ordenador mediante la actividad cerebral. Los científicos probarán cómo la microgravedad afecta el flujo sanguíneo en el cerebro de los astronautas y la comunicación hombre-máquina.

"PhotonGrav" será uno de los 13 experimentos de la misión tecnológica y científica polaca IGNIS a la Estación Espacial Internacional (ISS). El evento será dirigido por el Dr. Sławosz Uznański-Wiśniewski, astronauta polaco del proyecto de la Agencia Espacial Europea (ESA). La misión Ax-4 está programada para lanzarse el 29 de mayo.

Como explicó en una entrevista a PAP el Dr. Dariusz Zapała, jefe del proyecto "PhotonGrav" y director científico de la empresa Cortivision, su empresa produce dispositivos portátiles para registrar la actividad cerebral con fines de investigación. "Nuestros dispositivos se utilizan principalmente para realizar investigaciones fuera del laboratorio. Probamos estos equipos en muchas condiciones extremas", explicó el psicólogo, quien se ha dedicado profesionalmente, entre otros temas, a la comunicación entre el cerebro y el ordenador.

El dispositivo ya se utilizó para registrar el funcionamiento cerebral de los astronautas durante las misiones Ax-2 en 2023 y Ax-3 en 2024. «Cuando surgió la oportunidad de informar sobre nuestros propios experimentos con motivo de la misión polaca IGNIS, decidimos proponer una investigación sobre la posibilidad de utilizar esta tecnología en condiciones espaciales para la comunicación. Comprobaremos cómo funciona el control no muscular de la aplicación en condiciones de microgravedad», declaró el Dr. Zapała.

Explicó que el dispositivo registra la actividad cerebral del astronauta y los algoritmos de aprendizaje automático, es decir, la inteligencia artificial, reconocen diferentes patrones de actividad cerebral. Estos patrones pueden asignarse a diferentes estados: mayor carga mental y relajación. El sujeto consigue una mayor actividad cerebral multiplicando mentalmente números de dos dígitos y un estado de reposo, evitando los pensamientos intensos.

"La IA intenta reconocer automáticamente si el astronauta está relajado o si su mente está sobrecargada realizando alguna actividad. Y esto le permite controlar la aplicación informática", explicó el científico.

Precisó que el aparato registra el aporte de sangre a las distintas zonas del cerebro y su demanda de oxígeno, y cuanto más intensamente trabaja una determinada zona del cerebro, mayor es esta demanda. El dispositivo se parece a un EEG, o electroencefalograma. Hay emisores colocados en la cabeza de la persona examinada que envían luz infrarroja hacia el cerebro, y detectores que reciben esta luz cuando regresa a la superficie de la cabeza.

Cuando la luz atraviesa las capas individuales de la piel, los huesos y, finalmente, el tejido cerebral, la sangre que fluye por el cerebro dispersa parcialmente esta luz. Por lo tanto, solo una parte regresa a la superficie de la cabeza, donde se ubican los detectores. Conociendo las propiedades de la luz enviada al cerebro y los resultados registrados por los detectores, podemos determinar si una zona determinada del cerebro utiliza más o menos oxígeno, explicó el director del proyecto.

Agregó que la información va a un amplificador montado en el antebrazo del sujeto, y el amplificador envía la señal procesada a una aplicación en la computadora a través de Bluetooth. Durante el experimento, el astronauta aprende a controlar una aplicación instalada en un ordenador: utilizando únicamente su cerebro, debe dirigir una tira que se mueve en la pantalla en la dirección adecuada.

Las investigaciones sobre los miembros de la tripulación del Ax-4, incluido Sławosz Uznański-Wiśniewski, se realizarán tres veces: antes del vuelo (algunas de ellas ya se han llevado a cabo), durante la estancia en órbita y después del regreso. Los autores del experimento comprobarán cómo difieren los resultados del trabajo con el aparato en las condiciones terrestres y espaciales.

Como señaló el psicólogo, la solución desarrollada por su equipo podría ser útil en el futuro, tanto en el espacio como en la Tierra: «Puede utilizarse en situaciones extremas, cuando no hay personal médico cerca, los movimientos son difíciles o cuando la monitorización de la actividad cerebral es importante por razones de seguridad. Esto podría ocurrir en una estación orbital o una nave espacial, y en la Tierra, en senderos de montaña aislados, bases árticas o plataformas de perforación, es decir, en todos aquellos lugares donde no se pueden utilizar otros dispositivos para registrar la actividad cerebral. Nuestro dispositivo también puede ser útil en casos donde la condición de salud no permite un control muscular completo, por ejemplo, durante la rehabilitación tras lesiones».

Agregó que realizar el estudio en el espacio es importante porque el flujo sanguíneo puede cambiar en condiciones de microgravedad, lo que a su vez puede interrumpir la señal recibida por el dispositivo.

«Solo en órbita podemos estudiar el comportamiento del cuerpo humano y el equipo en microgravedad durante un período más prolongado. En la Tierra, la ingravidez se puede alcanzar durante un máximo de varias decenas de segundos», concluyó el Dr. Dariusz Zapała.

La tripulación de la misión Ax-4 está formada por: Peggy Whitson (EE.UU.) – comandante; Sławosz Uznański-Wiśniewski (Polonia/ESA) – especialista; Shubhanshu Shukla (India) – piloto y Tibor Kapu (Hungría) – especialista. Los astronautas pasarán 14 días en la ISS.

Esta será la próxima expedición comercial tripulada realizada por Axiom Space. La participación polaca en la misión es el resultado de un acuerdo firmado entre el Ministerio de Desarrollo y Tecnología y la ESA para la preparación y ejecución de la misión científica y tecnológica polaca IGNIS a la ISS. En los preparativos también participa la Agencia Espacial Polaca (POLSA), como organismo ejecutivo del Ministerio de Tecnología y Tecnología.

El Dr. Sławosz Uznański-Wiśniewski será el segundo polaco en viajar al espacio.

Ciencia en Polonia, Anna Bugajska (PAP)

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