Analisis semantico de la comunicación biocibernética por medio del mapeo de patrones en ondas cerebrales

Author

Salas Guerra, Cesar Rommel

Director

Vallverdú, Jordi, 1973-

Date of defense

2022-06-30

Pages

134 p.



Doctorate programs

Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Filosofia

Abstract

Evidència científica planteja que els mecanismes oscil·latoris neurals tenen un paper primordial en funcions cognitives com l’aprenentatge, la memòria, l’activació sensorial i la percepció. Aquesta evidència suggereix que les oscil·lacions de banda alfa s’activen a regions corticals a través de múltiples sistemes sensorials, particularment quan aquestes regions estan involucrades en el processament d’informació irrellevant o distractora. Dins aquests processos de comunicació la capacitat de retenir informació per un curt període de temps és de rellevància per a tasques cognitives com ara la planificació i la competència verbal, ja que el sistema de memòria humana utilitza processos de codificació, organització i recuperació de dades. Aquest estudi respon les preguntes de recerca plantejades mitjançant els objectius següents; Primer: comprovar si els estímuls sensorials entrants com el soroll blanc binaural de 100 a 750 Hz millora el rendiment de la memòria visual de treball a curt termini. A més, cercarà explorar el comportament de l’activitat cerebral alfa vinculades a l’increment de l’atenció. Segon: considerant la importància de l’atenció en l’aprenentatge, aquest estudi buscarà mesurar la retenció i l’increment de l’atenció en pacients de 8 a 12 anys diagnosticats amb la síndrome hipercinètica mitjançant l’ús de processos d’estimulació i mapeig d’ones cerebrals per mitjà de l’eina d’immersió virtual BIOVIT. En aquest estudi s’han definit les preguntes de recerca següents: El soroll blanc binaural de 100 a 750 Hz pot millorar el rendiment de la memòria visual de treball a curt termini?; Hi ha alguna relació entre els nivells d’activitat cerebral alfa i l’increment de l’atenció? En participants de 7 a 12 anys diagnosticats amb la síndrome hipercinètica l’ús de l’eina d’immersió virtual BIOVIT Pot causar rendiments significatius en la retenció i l’increment de l’atenció? Aquesta investigació va buscar solucionar els problemes identificats en la revisió de literatura exposades en aquest estudi en relació amb certs efectes produïts per la interacció simètrica en la comunicació biocibernètica, validant els estudis previs que afirmen l’existència d’una correlació entre activitats a l’escorça frontopolar i el rendiment cognitiu. L’aportació d’aquest estudi s’emmarca en el disseny i la implementació de l’eina de prova i mesurament en immersió virtual BIOVIT; aquesta cerca mesurar l’atenció en poblacions vulnerables amb la síndrome hipercinètica. Dins del procés de validesa ecològica de l’eina, el seu ús va ser considerat pel fet que en la majoria de les proves neuropsicològiques les activitats complexes de la vida real i la manera com els individus manegen aquestes activitats al diari viure són difícils de mesurar, per consegüent, per a finalitats davaluació es va crear leina dimmersió virtual BIOVIT adaptat de la prova de múltiples mandats MET. Els resultats van mostrar que aquesta eina utilitzada per mesurar la retenció i l’augment de l’atenció va tenir un efecte estadísticament significatiu en el 77% dels participants permetent-nos inferir en els beneficis del seu ús acadèmic a diferents poblacions estudiantils. A més, podem concloure que l’eina BIOVIT creada i provada en aquesta investigació podria ser una alternativa viable econòmica i tècnica amb un alt grau d’eficàcia en comparació amb els models tradicionals d’educació a distància. Especialment quan donem èmfasi a poblacions vulnerables com la TDHA. Aplicant a nivell de diferents indústries aquest model daprenentatge organitzacional es va desenvolupar una empresa emergent per a la formació despecialistes en lús de realitat virtual a nivell acadèmic i negocis. Aquest benefici està representat per baixos costos d'implementació i integració amb entorns acadèmics, societat i negocis, a més de la diversitat d'aplicacions acadèmiques disponibles per a realitat virtual.


Evidencia científica plantea que los mecanismos oscilatorios neurales desempeñan un papel primordial en funciones cognitivas como el aprendizaje, la memoria, la activación sensorial y percepción. Esta evidencia sugiere que las oscilaciones de banda alfa, se activan en regiones corticales a través de múltiples sistemas sensoriales, particularmente cuando estas regiones están involucradas en el procesamiento de información irrelevante o distractora. Dentro de estos procesos de comunicación la capacidad de retener información por un corto periodo de tiempo es de relevancia para tareas cognitivas como la planificación y la competencia verbal, ya que el sistema de memoria humana utiliza procesos de codificación, organización y recuperación de datos. Este estudio responde las preguntas de investigación planteadas mediante los siguientes objetivos; Primero: comprobar si los estímulos sensoriales entrantes como el ruido blanco binaural de 100 a 750hz mejora el rendimiento de la memoria visual de trabajo a corto plazo. Además, buscará explorar el comportamiento de la actividad cerebral alfa vinculadas al incremento de la atención. Segundo: considerando la importancia de la atención en el aprendizaje, este estudio buscará medir la retención e incremento de la atención en pacientes de 8 a 12 años diagnosticados con el síndrome hipercinético mediante el uso de procesos de estimulación y mapeo de ondas cerebrales por medio de la herramienta de inmersión virtual BIOVIT. En este estudio se ha definió las siguientes preguntas de investigación: ¿El ruido blanco binaural de 100 a 750hz puede mejorar el rendimiento de la memoria visual de trabajo a corto plazo?; ¿Existe alguna relación entre los niveles de actividad cerebral alfa y el incremento de la atención? En participantes de 7 a 12 años diagnosticados con el síndrome hipercinético el uso de la herramienta de inmersión virtual BIOVIT ¿Puede causar rendimientos significativos en la retención e incremento de la atención?. Esta investigación buscó solventar los problemas identificados en la revisión de literatura expuestas en este estudio en relación con ciertos efectos producidos por la interacción simétrica en la comunicación Biocibernética, validando los estudios previos que afirman la existencia de una correlación entre actividades en la corteza frontopolar y el rendimiento cognitivo. La aportación de este estudio se enmarca en el diseño e implementación de la herramienta de prueba y medición en inmersión virtual BIOVIT; la misma busca medir la atención en poblaciones vulnerables con el síndrome hipercinético. Dentro del proceso de validez ecológica de la herramienta, su uso fue considerado debido a que en la mayoría de las pruebas neuropsicológicas las actividades complejas de la vida real y la manera como los individuos manejan estas actividades en el diario vivir son difíciles de medir, por consiguiente, para fines de evaluación se creó la herramienta de inmersión virtual BIOVIT adaptado de la prueba de múltiples mandados MET. Los resultados mostraron que esta herramienta usada para medir la retención y el aumento de la atención tuvo un efecto estadísticamente significativo en el 77% de los participantes permitiéndonos inferir en los beneficios de su uso a nivel académico en diferentes poblaciones estudiantiles. Además, podemos concluir que la herramienta BIOVIT creada y probada en esta investigación podría ser una alternativa viable económica y técnica con alto grado de eficacia en comparación con los modelos tradicionales de educación a distancia. Especialmente cuando damos énfasis a poblaciones vulnerables como la TDHA. Aplicando a nivel de diferentes industrias este modelo de aprendizaje organizacional se desarrolló una empresa emergente para la formación de especialistas en el uso de realidad virtual a nivel académico y negocios. Este beneficio está representado por bajos costos de implementación e integración con entornos académicos, sociedad y negocios, además de la diversidad de aplicaciones académicas disponibles para realidad virtual.


Scientific evidence suggests that neural oscillatory mechanisms play a key role in cognitive functions such as learning, memory, sensory activation and perception. This evidence suggests that alpha-band oscillations are activated in cortical regions across multiple sensory systems, particularly when these regions are involved in the processing of irrelevant or distracting information. Within these communication processes, the ability to retain information for a short period of time is relevant for cognitive tasks such as planning and verbal competence, since the human memory system uses data coding, organization and retrieval processes. This study answers the research questions raised through the following objectives; First: to test whether incoming sensory stimuli such as binaural white noise from 100 to 750hz improves visual short-term working memory performance. In addition, it will seek to explore the behavior of alpha brain activity linked to increased attention. Second: considering the importance of attention in learning, this study will seek to measure the retention and increase of attention in patients aged 8 to 12 years diagnosed with hyperkinetic syndrome through the use of brain wave stimulation and mapping processes by means of the BIOVIT virtual immersion tool. In this study, the following research questions have been defined: Can binaural white noise from 100 to 750hz improve the performance of short-term visual working memory? Is there a relationship between levels of alpha brain activity and increased attention? In participants aged 7 to 12 years diagnosed with hyperkinetic syndrome, can the use of the BIOVIT virtual immersion tool cause significant gains in retention and increased attention? This research sought to solve the problems identified in the literature review exposed in this study in relation to certain effects produced by symmetrical interaction in Biocybernetic communication, validating previous studies that affirm the existence of a correlation between activities in the frontopolar cortex and the cognitive performance. The contribution of this study is framed in the design and implementation of the BIOVIT virtual immersion test and measurement tool; it seeks to measure care in vulnerable populations with hyperkinetic syndrome. Within the process of ecological validity of the tool, its use was considered due to the fact that in most neuropsychological tests the complex activities of real life and the way in which individuals handle these activities in daily life are difficult to measure, for Therefore, for evaluation purposes, the BIOVIT virtual immersion tool adapted from the MET multiple errand test was created. The results showed that this tool used to measure retention and increased attention had a statistically significant effect on 77% of the participants, allowing us to infer the benefits of its use at the academic level in different student populations. In addition, we can conclude that the BIOVIT tool created and tested in this research could be a viable economic and technical alternative with a high degree of efficiency compared to traditional distance education models. Especially when we emphasize vulnerable populations like ADHD. Applying this organizational learning model at the level of different industries, an emerging company was developed for the training of specialists in the use of virtual reality at an academic and business level. This benefit is represented by low implementation costs and integration with academic environments, society and business, in addition to the diversity of academic applications available for virtual reality.

Keywords

Realitat virtual; Realidad virtual; Virtual reality; Aprenentatge; Aprendizaje; Learning; Memòria; Memoria; Memory

Subjects

66 - Chemical technology. Chemical and related industries

Knowledge Area

Ciències Humanes

Documents

crs1de1.pdf

2.476Mb

 

Rights

L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

This item appears in the following Collection(s)