Sistema de Neuroterapia para mejorar el rendimiento de los atletas del Comité Olímpico Guatemalteco a través de electroencefalograma y software de retroalimentación al usuario.

Abstract

La autorregulación es un elemento importante para mejorar el rendimiento deportivo a través de habilidades como la relajación y la concentración. El objetivo del Biofeedback, y el Neurofeedback específicamente, es realizar un entrenamiento que facilite la autorregulación, por lo que uno de sus campos de aplicación es la psicología del deporte. El Biofeedback se basa en el principio de que, aunque una persona no puede modificar sus funciones autonómicas de manera voluntaria, es posible regular funciones biológicas al tener acceso a información acerca de ellas. Para esto, señales fisiológicas o psicológicas de funciones autonómicas son medidas y retroalimentadas a la persona que puede aprender a cambiarlas e influenciarlas. El control de procesos fisiológicos se logra a través del principio de condicionamiento operante. Un ejemplo de Biofeedback es en el que se retroalimenta a una persona con información acerca de su actividad cerebral, medida utilizando electroencefalograma (EEG). Esto se conoce como «entrenamiento de Biofeedback por EEG», Neuroterapia o Neurofeedback, como le llamamos en el resto del trabajo. [1]. El personal de psicología de la unidad de Ciencias Aplicadas de la Confederación Deportiva Autónoma de Guatemala (CDAG) manifestó su interés en un sistema de Neurofeedback para mejorar el rendimiento de sus atletas. Por este motivo se planteó el proyecto de la implementación de un sistema de Neurofeedback en la Universidad del Valle de Guatemala (UVG). El proyecto consiste en el diseño y la construcción de un Módulo de Obtención de Señales que obtenga información acerca de las ondas cerebrales a través de electroencefalograma y un Módulo de Retroalimentación que interprete estas señales en la computadora y realice los estímulos que le indiquen al atleta si las ondas que está generando cumplen con las condiciones establecidas. Con el proyecto, además de ayudar a mejorar el rendimiento de los atletas de la CDAG, se pretende generar un impacto académico al trabajar de manera multidisciplinaria en el área de la ingeniería electrónica, las ciencias de la computación, la psicología y la neurociencia; y un impacto social al facilitar una herramienta que no solamente se utiliza para mejorar el rendimiento, sino que tiene aplicaciones médicas en varias enfermedades y trastornos. Para construir el sistema de Neurofeedback se encontró una comunidad de investigadores dedicados a la obtención de señales eléctricas del cerebro humano llamada Open BCI. Las siglas provienen de «Brain-Computer Interface» y en su página web se pueden encontrar diferentes dispositivos de código abierto que pueden ser utilizados para medir y entender el cerebro utilizando EEG (electroencefalograma), EMG (electromiografía) y ECG (electrocardiograma). Se utilizó el dispositivo de OpenBCI «Cyton Biosensing Board», una interfaz neural que consiste en una placa con un microcontrolador PIC32MX250F128B que trabaja a 50 MHz con 32 bits y un convertidor analógico digital (ADC) ADS1299 con ocho canales de 24 bits. De esta manera, el Módulo de Obtención de Señales consiste en un casco con ocho electrodos para realizar EEG, cuyas señales serán muestreadas por la placa «Cyton» y enviadas a la computadora. El módulo de retroalimentación consiste en un software capaz de interpretar las ondas cerebrales e identificar parámetros específicos configurados por el usuario. A este software se conectará una plataforma de interfaces gráficas de videojuegos que reaccionen realizando un estímulo al usuario cuando sus ondas cerebrales cumplan con los parámetros establecidos.