Explorando DDIT-MC2020–005 — NeuroBuddha Machine
El MVP del proyecto del Equipo Nº7
¿Qué es NeuroBuddha Machine?
Es un dispositivo que te permite conocer tu actividad cerebral cognitiva para ayudarte a meditar. En vez de concentrarte en algo abstracto como la respiración, puedes meditar concentrándote en el sonido de tu actividad neuronal, de esta forma, es más fácil introducirse en la meditación, ya que es más fácil concentrarse en que tu sonido neuronal suene parejo a lograr una respiración uniforme y constante.
¿Por qué NeuroBuddha Machine?
NBM trata de explorar una solución al problema de mal habito en el contexto de trabajo remoto, el cual ha sido incremental en tiempos de Pandemia y no bien llevado por un grupo importante de personas.
El Problema del mla habito de conducta
Existen situaciones en las que un ser humano puede pasar horas frente a un laptop, concentrado, manteniendo una carga de trabajo intensa en la working memory de corto plazo. Esta es una actividad cognitiva ejecutiva, la cual consume muchos recursos cognitivos (ATP), y que genera cortisol con una carga elevada, traduciéndose en estrés.
Solución
La solución a este mal habito puede encontrarse en adquirir uno nuevo de meditación, pues ayuda a equilibrar el uso de recursos biológicos internos, logrando un balance en las conductas que realizamos día a día. En este punto, la meditación tiene los beneficios fisiológicos y cognitivos.
Utilizar un Electroencefalograma (EEG) para detectar la actividad cognitiva ejecutiva, utilizando los puntos de referencia FP1 y FP2 en el sistema internacional 10–20, tomando la actividad del lóbulo prefrontal, donde se coordina la información proveniente de otras áreas cerebrales, de gran importancia a la hora de explicar el control conductual, la personalidad e incluso las capacidades cognitivas. Es donde se realizan los procesos cognitivos y las funciones ejecutivas, siendo fundamental para adaptar nuestra conducta a las situaciones y realizar operaciones cognitivas complejas, como trabajar y mantener la concentración. Estas cualidades asociadas principalmente al LPF, nos permiten identificarlo como punto clave de medición para validar la actividad cognitiva y por extensión, el estado adecuado de meditación.
Nota de color: En 2016, en Madrid, di una charla sobre Neurociencia en User Research, donde presento el sistema internacional 10–20, así como interpretaicones de un EEG y sus aplciaciones. No tiene desperdicio.
¿Cómo resolvimos el prototipo de NBM? Conoce el proceso para llegar a NeuroBuddha Machine
La Hipótesis
Creemos que identificando una actividad sostenida de funciones ejecutivas, podemos establecer umbrales de atención que nos permitan levantar diferentes tipos de alarmas, las cuales, pueden ayudar a condicionar la conducta del usuario y evitar cuadros de estrés, saturación semántica e incentivar un mejor habito de conducta cotidiana.
Apuntamos a captar la actividad neuronal e imprimirla en el monitor, además de rebotarla a una terminal de audio para “hacerla palpable” por el usuario al momento de meditar, entregándole una herramienta más intuitiva introducirse en la meditación.
Funciones del dispositivo
- Dispositivo EEG para detectar el estrés acumulado por medio de tiempo en mantener una carga cognitiva en la short-term Working memory.
- Sensor envía una señal cruzando el umbral al Arduino por cada 1 hz, con una referencia de 50 a 60hz.
- Arduino hace que se se imprima la frecuencia en un monitor, la cual puede ser modulada y reflejada en un espectrograma, que refleja la intensidad de cada frecuencia con los umbrales de 10, 20, 30, 40 y 50hz (en una configuración máxima de 50hz)
- Arduino repite la misma señal impresa en la salida de audio, la cual es procesada por una terminal de sonido
Primer paso:
Lograr conexión con EEG y detectar adecuadamente la actividad cerebral.
El objetivo es alcanzado con éxito. Ahora queda procesar la señal, establecer los umbrales para activar alarmas y programar las salidas.
Primeras impresiones y reflexiones
- Lo mas honesto es programar una salida simple: Encender un LED al alcanzar un umbral, ya luego podemos iterar con salidas mas complejas, como un motor, un dispensador de aroma, un parlante o incluso una descarga eléctrica para activar al usuario, como lo haría un tDCS.
- Prototipar aplicaciones con:
- Luz: A modo de alerta, notificaciones o alarma visual.
- Motor de celular: Vibraciones puntuales o intermitentes.
- Dispensador de aroma: Para estimular los sensores olfativos del usuario.
- Parlante: Emitir un sonido de alarma, música de relajación o una voz preseteada con instrucciones o recordatorios configurables.
Iteración final
Pasamos a iterar la idea de sacar un audio del Buddha Machine (Caja de color café con parlante, img 1) como una respuesta al estimulo que significa la detección de la actividad eléctrica en el lóbulo prefrontal, pues, de esta forma, sería interesante aplicarlo como un proceso de alerta por sobre carga cognitiva, emitiendo un sonido placentero de meditación.
El primer paso es probar la salida con el Buddha Machine, pero no funcionó, ya que no encontramos una salida de energía en el shield para alimentar el Budha Machine, afortunadamente, el Devil Speaker tenía una integrada, por lo que podíamos conectar el audio via puerto jack. Solo teníamos el leve desafío de programar la salida de audio en Arduino… Se pensó y se hizo.
Resultado
El experimento de procesar como entrada un estimulo análogo como la actividad eléctrica del lóbulo prefrontal, ha sido, dentro de un margen razonable, exitoso, pues se ha logrado detectarlo, logrando diferenciarlo del error del dispositivo.
Podemos modular la frecuencia entre 50 a 60 hz y con ello, visualizarlo en un monitor de espectrograma y de actividad eléctrica lineal, además de agregar canales separados por umbrales de 10 hz, como lo hicimos en el ultimo video. Logramos también procesar la salida en un ruido, el cual fue reflejado por el speaker de diablo.
Usos del Neuro Buddha Machine
Esta maquina puede utilizarse para introducirse en el mundo de la meditación, reemplazando el acto de concentrarse en la respiración, por algo como el sonido de tus propias neuronas. El sonido por naturaleza es aleatorio y ruidoso (escolástico), pero al concentrarse y mantener una actividad cognitiva constante, podemos lograr un sonido parejo, uniforme, similar al ruido blanco. Es el mismo efecto que ocurre con la respiración, solo que cambiamos el sentido de propioceptividad (de los órganos) al auditivo.
Este sonido es un indicado en tiempo real de que el usuario se está relajando, quitando la incertidumbre de “¿estaré respirando bien?”, lo que baja la ansiedad por no poder “concentrarte en meditar”, logrando convertir la actividad en algo más intuitivo y personal.
Nuevas impresiones y reflexiones: Siguientes pasos
Siguientes pasos pueden ser los de programar umbrales de permanencia en cierta actividad o frecuencia para imprimir un sonido, similar a un sensor de calor, que cuando alcanza 30º, enciende un led o emite un sonido. Como lo hace el computador, que te muestra una alerta y acusa el programa que consume mas recursos y concentra el calor.
Las aplicaciones de esto pueden ser:
- e-Healt
- Personal Care
- Tratamiento Neuro-Cognitivo, dentro de Neuropsicología
- Ciborgismo
- Transhumanismo
