¿Es posible aprender una interfaz de computadora cerebral a través de la neurociencia cognitiva?

Es de esperar que su título en psicología haya incluido una buena dosis de neurociencia; de lo contrario, tengo la impresión de que la mayoría de las veces la psicología termina centrándose demasiado en el desarrollo histórico y, por lo tanto, es incapaz de ir más allá de los modelos obsoletos y, a veces, defectuosos de pensar sobre el cerebro. , también se obsesiona con la manipulación filosófica (la filosofía es útil e importante, pero no cuando se convierte en una cinta de correr donde uno corre y corre y nunca se mueve más allá de la discusión sobre definiciones y semántica). Los malos experimentos y datos también plagan el campo.

Digo esto porque la ciencia cognitiva a veces, porque es el campo dedicado al aprendizaje, sufre de algunos de los mismos problemas. Sin embargo, parece haber sido un esfuerzo más exitoso tal vez debido a su enfoque más estrecho y mejores enfoques cuantitativos y sistémicos / mecanicistas.

Dicho esto, el desarrollo de interfaces cerebro-computadora será una tarea increíblemente intensiva en ingeniería que debe guiarse por los nuevos desarrollos en la ciencia, que a su vez, cuando sea necesario, se guiará por discusiones más filosóficas (por ejemplo, cuando resulte que nuestros modelos científicos o nuestra hoja de ruta) necesita algo de “búsqueda del alma” si nos encontramos con algunas inconsistencias significativas con lo que predican nuestros modelos y lo que observamos).

¿Dónde encajaría la psicología o la ciencia cognitiva en esto? En el mejor de los casos, son aplicaciones de la neurociencia, guiadas por experimentos y datos sólidos, así como explicaciones mecanicistas que buscan relacionar la observación con una teoría o marco físico y cuantitativo que, a su vez, es consistente con otros conocimientos físicos y computacionales.

¿Qué nos pueden decir? El funcionamiento del cerebro y la mente en un nivel operacional superior (en oposición a una explicación de nivel inferior como los circuitos neuronales). Entonces, por naturaleza, es posible que tenga mucho ruido en lo que encuentre porque es difícil determinar si las observaciones de una gran colección de variables no se han visto confundidas o sesgadas por efectos que no anticipó, por lo tanto, aunque tal vez no sean los más importantes. los experimentos de ciencia cognitiva tienden a proporcionar la mejor comprensión de cómo relacionar la imagen o el registro electrofisiológico o la manipulación optogenética se correlacionan con fenómenos más amplios y más macroscópicos, como comportamiento, capacidad de aprendizaje o mecanismos, y otras cosas como la capacidad mental para recordar, estados emocionales, etc.

Por lo tanto, hay un lugar para la psicología y la ciencia cognitiva en el diseño de marcos o sistemas BCI / BMI y estaría en las etapas de guiar ciertas decisiones de diseño de nivel medio a alto y tal vez no mucho más que ver con las interconexiones físicas o el procesamiento de señales. pero, ¿qué viene después (o más arriba) de esos pasos, como, por ejemplo, cómo conectamos los datos que recopilamos en representaciones significativas de fenómenos cognitivos / pscyho de nivel superior? A la inversa, diga si desea inducir un determinado programa psicológico o cognitivo o una escritura cerebral sobre un tema, entonces, ¿qué significaría eso para las especificaciones de diseño para el tipo de codificación neural que debemos enviar como impulsos eléctricos u ópticos al cerebro? ? ¿Cuáles serían algunos efectos secundarios o consecuencias que podrían surgir en un sentido de comportamiento?

Ser el puente en ese sentido sería valioso para un esfuerzo de BCI / BMI, pero nuevamente, sería prudente elegir ingeniería eléctrica, informática, neurociencia / ingeniería, así como ser un comunicador y aprendiz efectivo cuando se trabaja en equipos a gran escala .

Vengo de un fondo aeroespacial y astronomía completamente no relacionado, y estoy trabajando en mi doctorado en sistemas de IMC ahora desde la perspectiva de la señalización EMG y el aprendizaje automático, por lo que definitivamente es posible ingresar al campo desde su punto de partida (mucho más cerca que el mío era, en cualquier caso).

Como señala Yeonghoon Joung, una gran cantidad de trabajo de BCI en este momento es en ingeniería, porque los sistemas necesarios para probar ideas en BCI no están exactamente estandarizados, y generalmente requieren mucho trabajo personalizado según la aplicación o el experimento. A menos que pueda encontrar un laboratorio que ya tenga configurado algo como esto, es probable que tenga que elegir un poco de procesamiento de señales, electrónica y probablemente algo de aprendizaje automático en el camino.

Dicho esto, creo que uno de los puntos más fuertes para una persona con antecedentes en BCI sería el diseño de experimentos. Me parece que la principal diferencia entre la mayoría de la neurociencia y la neurociencia aplicada a las ICC es que esta última requiere una interpretación y uso inmediatos de las señales cerebrales, lo que crea un circuito de retroalimentación para la entidad que genera la información que no está presente en muchos experimentos de neurociencia . Ese puede ser un lugar donde el conocimiento profundo de la neurociencia cognitiva puede informar los diseños de experimentos que podrían ser capaces de descubrir resultados específicos.