Una
investigación determinó que algunos estimulantes presentes en la vida diaria
desencadenan un aumento en las ondas cerebrales de la ‘banda beta’, asociada
con una mayor concentración y una gestión más productiva en el estudio y el
trabajo.
Escuchar
música y beber café son el tipo de placeres diarios que pueden afectar la
actividad cerebral de una persona mejorando el rendimiento cognitivo, incluso
en tareas que requieren concentración y memoria. Este hallazgo es el resultado
de un nuevo estudio efectuado por la Escuela de Ingeniería Tandon de la New
York University (NYU) que involucra a MINDWATCH, una tecnología innovadora de
monitoreo del cerebro.
Según
explicaron, este algoritmo fue desarrollado durante los últimos seis años por
la profesora asociada de ingeniería biomédica de NYU Tandon, Rose Faghih,
siendo que MINDWATCH analiza la actividad cerebral de una persona, a partir de
los datos recopilados a través de cualquier dispositivo portátil que pueda
monitorear la actividad electrodérmica (EDA); la cual refleja cambios en la
conductancia eléctrica provocados por el estrés emocional, vinculados a las
respuestas del sudor.
En
este estudio reciente de MINDWATCH, publicado en Nature Scientific Reports, los
sujetos que usaban pulseras para monitorear la piel y cintas para la cabeza
para monitorear el cerebro completaron pruebas cognitivas mientras escuchaban
música, bebían café y olían perfumes que reflejaban sus preferencias
individuales. También completaron esas pruebas sin ninguno de esos
estimulantes.
El
algoritmo MINDWATCH reveló que la música y el café alteraban considerablemente
la excitación cerebral de los sujetos, esencialmente colocándolos en un ‘estado
mental’ fisiológico que podía modular su desempeño en las tareas de memoria de
trabajo que estaban realizando.
Específicamente,
se determinó que los estimulantes desencadenaron un aumento de la actividad de
las ondas cerebrales de la ‘banda beta’, un estado asociado con el rendimiento
cognitivo máximo. El perfume también tuvo un modesto efecto positivo, lo que
sugiere la necesidad de más estudios.
“La
pandemia ha afectado el bienestar mental de muchas personas en todo el mundo y,
ahora más que nunca, es necesario monitorear sin problemas el impacto negativo
de los factores estresantes cotidianos en la función cognitiva”, dijo Faghih.
Y
continuó: “En este momento, MINDWATCH todavía está en desarrollo, pero nuestro
objetivo final es que contribuya a la tecnología que podría permitir a
cualquier persona monitorear su propia activación cognitiva cerebral en tiempo
real, detectando momentos de estrés agudo o desconexión cognitiva, por ejemplo.
En esos momentos, este algoritmo podría ‘empujar’ a una persona hacia intervenciones
simples y seguras, tal vez escuchar música, para que pueda entrar en un estado
cerebral en el que se sienta mejor y realice tareas laborales o escolares con
más éxito”.
Cómo se realizó el estudio
La
prueba cognitiva específica utilizada en este estudio, una tarea de memoria de
trabajo llamada prueba n-back, consiste en presentar una secuencia de estímulos
(en este caso, imágenes o sonidos) uno por uno y pedirle al sujeto que indique
si el estímulo actual coincide.
Este
estudio empleó una prueba de 1 vuelta (el participante respondió ‘sí’ cuando el
estímulo actual es el mismo que el que se le presentó con un elemento de
vuelta) y una prueba de 3 vueltas más desafiante, pidiendo lo mismo para tres
preguntas. Los investigadores probaron tres tipos de música: enérgica y
relajante familiar para el sujeto, así como ritmos novedosos generados por IA
que reflejaban los gustos del sujeto.
De
acuerdo con investigaciones previas de MINDWATCH, la música enérgica familiar
proporcionó mayores ganancias de rendimiento, según lo medido por los tiempos
de reacción y las respuestas correctas, que la música relajante. Si bien la
música generada por IA produjo las mayores ganancias entre los tres, se
necesita más investigación para confirmar los resultados.
Beber
café condujo a ganancias de rendimiento notables, pero menos pronunciadas que
la música, y el perfume tuvo las ganancias más modestas. Las ganancias de
rendimiento bajo todas las estimulaciones tendieron a ser mayores en las
pruebas de 3 espaldas, lo que sugiere que las intervenciones pueden tener el
efecto más profundo cuando la ‘carga cognitiva’ es mayor.
La
experimentación en curso por parte del equipo de MINDWATCH confirmará la
eficacia de la capacidad de la tecnología para monitorear la actividad cerebral
de manera consistente y el éxito general de varias intervenciones en la
modulación de esa actividad cerebral. Determinar una categoría de
intervenciones generalmente exitosas no significa que cualquier persona
individual encontrará que funciona para ellos.
La
investigación se realizó como parte del trabajo de Faghih en el proyecto
Decodificador de estado cerebral no invasivo inteligente multimodal para
arquitecturas de bucle cerrado adaptables portátiles (MINDWATCH). El diverso
conjunto de datos del estudio está disponible para los investigadores, lo que
permite investigaciones adicionales sobre el uso de intervenciones seguras en
este estudio para modular los estados cognitivos del cerebro.
“Nuestro
conjunto de datos llena el vacío existente de la falta de conjuntos de datos
disponibles públicamente para la autogestión de los estados cerebrales internos
utilizando dispositivos portátiles y actuadores cotidianos seguros. Este
conjunto de datos permite más investigaciones de aprendizaje automático e
identificación de sistemas para facilitar futuros entornos de trabajo
inteligentes”, dijeron en el estudio.
Faghih
se desempeñó como autora principal de este artículo. Su primer autor es Hamid
Fekri Azgomi, quien obtuvo su Ph.D. bajo Faghih y ahora es un becario postdoctoral
de cirugía neurológica en la Facultad de Medicina de la Universidad de
California en San Francisco.
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