Para comenzar a hablar del biofeedback, es necesario entender qué es el feedback (retroalimentación) y por qué es importante.
Supongamos una situación de aprendizaje motor en la que un individuo está aprendiendo a realizar una tarea como la que se muestra en la foto, en la cual una persona está aprendiendo a jugar golf. En el juego, la persona debe aprender a utilizar un palo de golf para pegarle a una pelota con el objetivo de depositarla en un agujero ubicado a gran distancia. Esto implica una compleja combinación de acciones tales como: posición de los pies, posición del cuerpo, tono muscular de los brazos, posicionamiento, movimientos y fuerza con la que se sostiene y moviliza el palo de golf
Es importante notar que el agente de aprendizaje (persona aprendiendo a jugar golf) debe realizar muchas repeticiones de la acción (pegarle a la pelota con el palo de golf) para lograr un resultado (depositar la pelota en el agujero). En la gran mayoría de los intentos el agente no obtendrá el resultado deseado, es decir, serán intentos fallidos (la pelota quedó muy lejos del agujero). Sólo en unos pocos intentos el agente obtendrá el resultado deseado, es decir, terminará en éxito (la pelota cayó al agujero o quedó muy cerca de este). Para conocer cuáles de las acciones condujeron a resultados exitosos, el agente se vale de sus sentidos (y/o de un instructor externo) para obtener retroalimentación o feedback. La idea central en aprendizaje motor es seleccionar e incentivar aquellas acciones o aquel conjunto de actos que llevaron a tener éxito, y desincentivar aquellas que condujeron al fracaso.
Componentes de un sistema de aprendizaje motor: el agente de aprendizaje realiza una acción para obtener un resultado. Para conocer las consecuencias de sus acciones, el agente requiere retroalimentación ya sea del resultado o en tiempo real mientras realiza la acción.
Por lo tanto, para llevar a cabo el aprendizaje motor, se necesitan dos ingredientes principales:
Componentes del aprendizaje motor
Cuando el resultado a obtener requiere una combinación relativamente simple de acciones, el aprendizaje motor no requerirá de muchas repeticiones. Por el contrario, cuando la cantidad de acciones es elevado, o la secuencia en que estas se deben ejecutar es muy específica, el número de repeticiones requeridas para llevar a cabo el aprendizaje será también elevado, ya que el agente debe explorar un número muy alto de combinaciones posibles.
Entonces nos podemos imaginar situaciones en las cuales sólo se realiza un número limitado de repeticiones, o no se cuenta con feedback adecuado: el aprendizaje será también limitado.
En la figura vemos cómo al agente le interesa un resultado particular: “Resultado B”. Para lograr ese resultado, debe realizar sólo la “Acción B” y ninguna otra. Después de varias repeticiones, el agente es capaz de seleccionar la “Acción B” como la que conduce al resultado deseado. Esto implica el fortalecimiento de las vías sinápticas que llevan a la “Acción B” (flechas de color verde), hasta que finalmente, para obtener el resultado deseado, el agente activa únicamente la acción (o conjunto de acciones) que llevan al resultado esperado.
Biofeedback
El biofeedback (bio-retroalimentación) es una técnica que toma esa idea de monitorizar las acciones en tiempo real para mejorar el control sobre ellas. Ahora bien, el organismo genera un sinnúmero de acciones de manera casi automática; acciones cuya mecánica y funcionamiento son desconocidas o inaccesibles. Habitualmente no tenemos acceso consciente a nuestra frecuencia cardíaca, a las ondas que ocurren en nuestro cerebro o a la actividad eléctrica generada por nuestros músculos mientras se contraen, sólo por nombrar algunos.
Algunos aspectos de estas señales subliminales (no conscientes) se relacionan con procesos fisiológicos y en algunos casos con procesos fisiopatológicos. Por ello, desde el punto de vista terapéutico sería importante modificarlos. Pensemos por ejemplo que la elevación sostenida de la frecuencia cardíaca basal, en ausencia de patologías, puede ser un marcador de stress. Ahora, si le mostramos al individuo su frecuencia cardíaca en tiempo real, tal vez podamos realizar intervenciones (como respiración o meditación) con el objetivo de que el sujeto aprenda a controlarla, y de forma indirecta disminuir sus niveles de stress. Otro ejemplo podría ser la contractura de cintura escapular y trapecios que ocurre en relación al trabajo de oficina, y que gatilla no solo problemas a nivel de la musculatura misma, sino que también se ha relacionado con la ocurrencia de cefalea tensional. Si al sujeto le presentamos la actividad muscular de los trapecios a través de una interfaz visual, o por otro lado, creamos un sistema que sobre cierto nivel de contracción gatilla una alarma auditiva, podremos entrenar al sujeto a disminuir la contractura de estos músculos y de esta manera reducir las consecuencias negativas de su hiperactividad.
En la figura se muestra un sistema de biofeedback típico. A la izquierda aparecen algunas señales que se pueden utilizar para este propósito: actividad cerebral (EEG), oximetría de pulso, o respuesta galvánica (conductancia) de la piel. Estas señales son capturadas por diferentes sensores (ubicado en el pecho del sujeto en la figura), y enviadas a un sistema de provesamiento (computador en la esquina inferior derecha). Lo que se le presenta al sujeto es un juego en el cual tiene que equilibrar la balanza que en un extremo tiene cuadrados rojos y en el otro extremo un hexágono anaranjado que es controlado por el sujeto mediante la modificación de sus propias variables fisiológicas.
Como en el caso de cualquier aprendizaje motor, esto le permite al sujeto tener retroalimentación en tiempo real acerca de sus procesos, de manera tal que los puede modificar internamente.
¿Qué señales se pueden utilizar para entrenar con biofeedback?
Tomado de Sensors 2018, 18(7), 2074
En la figura se muestran diversas señales que pueden utilizarse para biofeedback:
EOG: electrooculograma
RSP: respiración.
GSR: respuesta galvánica de la piel (conductancia). Da cuenta del tono simpático del individuo.
Es importante notar que el agente de aprendizaje (persona aprendiendo a jugar golf) debe realizar muchas repeticiones de la acción (pegarle a la pelota con el palo de golf) para lograr un resultado (depositar la pelota en el agujero). En la gran mayoría de los intentos el agente no obtendrá el resultado deseado, es decir, serán intentos fallidos (la pelota quedó muy lejos del agujero). Sólo en unos pocos intentos el agente obtendrá el resultado deseado, es decir, terminará en éxito (la pelota cayó al agujero o quedó muy cerca de este). Para conocer cuáles de las acciones condujeron a resultados exitosos, el agente se vale de sus sentidos (y/o de un instructor externo) para obtener retroalimentación o feedback. La idea central en aprendizaje motor es seleccionar e incentivar aquellas acciones o aquel conjunto de actos que llevaron a tener éxito, y desincentivar aquellas que condujeron al fracaso.
En la figura vemos cómo al agente le interesa un resultado particular: “Resultado B”. Para lograr ese resultado, debe realizar sólo la “Acción B” y ninguna otra. Después de varias repeticiones, el agente es capaz de seleccionar la “Acción B” como la que conduce al resultado deseado. Esto implica el fortalecimiento de las vías sinápticas que llevan a la “Acción B” (flechas de color verde), hasta que finalmente, para obtener el resultado deseado, el agente activa únicamente la acción (o conjunto de acciones) que llevan al resultado esperado.
En la figura se muestra un sistema de biofeedback típico. A la izquierda aparecen algunas señales que se pueden utilizar para este propósito: actividad cerebral (EEG), oximetría de pulso, o respuesta galvánica (conductancia) de la piel. Estas señales son capturadas por diferentes sensores (ubicado en el pecho del sujeto en la figura), y enviadas a un sistema de provesamiento (computador en la esquina inferior derecha). Lo que se le presenta al sujeto es un juego en el cual tiene que equilibrar la balanza que en un extremo tiene cuadrados rojos y en el otro extremo un hexágono anaranjado que es controlado por el sujeto mediante la modificación de sus propias variables fisiológicas.
Como en el caso de cualquier aprendizaje motor, esto le permite al sujeto tener retroalimentación en tiempo real acerca de sus procesos, de manera tal que los puede modificar internamente.
¿Qué señales se pueden utilizar para entrenar con biofeedback?
