Medición de la carga cognitiva en la RV: el poder de tres

Para este reportaje sobre innovación, hablé con Julia Kern, directora de asociaciones estratégicas de Soma Reality, una empresa austriaca que desarrolla conocimientos neuropsicológicos para entornos digitales.

Conocí a Kern a finales de 2022, justo cuando ChatGPT y otros robots de IA generativa acaparaban los titulares. Tras un par de meses hasta el lanzamiento de GPT-4 a principios de este año, me sorprendieron los cambios integrales que este modelo de lenguaje multimodal tendrá en nuestra forma de trabajar, aprender y vivir. La forma en que GPT-4 "muestra un rendimiento de nivel humano en diversos parámetros profesionales y académicos" me ha hecho reflexionar (y estoy seguro de que no soy el único) sobre lo mucho que entendemos las capacidades cognitivas humanas y lo rápido que podemos mejorar nuestra eficiencia y eficacia en el aprendizaje.

Cuando hablé con Kern, me habló del creciente interés por la carga cognitiva, de su primer biomarcador digital basado en el eye tracking y de cómo su empresa ha aprovechado esa tendencia. En este artículo, comparto con ustedes la opinión de Kern sobre la medición de la carga cognitiva en RV, las ventajas para la educación y la Salud, y cómo el poder de tres -conocimiento, RV y eye tracking- ha permitido a Soma crear una solución sólida para calcular la información neurológica de cualquier persona en cualquier lugar.

Creciente interés por la carga cognitiva

Si le pides a ChatGPT una definición de carga cognitiva, te responde lo siguiente:

"La carga cognitiva se refiere a la cantidad de esfuerzo mental o Recursos que se requieren para procesar la información en la memoria de trabajo. Es una medida de la cantidad de información que una persona puede procesar y retener eficazmente en su memoria mientras completa una tarea o resuelve un problema."

La comunidad científica está muy interesada en ampliar los conocimientos sobre la carga cognitiva debido a su amplia aplicación, especialmente en ámbitos como el aprendizaje, el diseño de interfaces y la Salud. La concienciación pública también es un factor importante. Las enfermedades neurodegenerativas son cada vez más frecuentes a medida que la población envejece y afectan a la vida de la mayoría de las personas. Los gobiernos y las organizaciones están destinando fondos a la longevidad y la investigación relacionada con la cognición, lo que crea oportunidades para que la industria tecnológica desarrolle soluciones innovadoras de detección precoz y tratamiento. Pero cualquier solución -manual o informática- que pretenda ofrecer información sobre las capacidades de aprendizaje de una persona o sobre su salud y bienestar requiere buenos datos e investigaciones bien establecidas para garantizar resultados positivos.

Medición de la carga cognitiva en RV: los conocimientos técnicos

Kern explica la investigación sobre la respuesta pupilar provocada por la tarea , que muestra la relación lineal entre el tamaño de la pupila y la demanda de procesos cognitivos. A medida que aumenta la demanda, nuestros ojos reaccionan con pequeñas fluctuaciones involuntarias de la pupila, una respuesta que no podemos controlar. Señala que nuestra incapacidad para influir en esos movimientos hace que el tamaño de la pupila sea un biomarcador fiable y cuantificable de la carga cognitiva.

La exposición a la luz también provoca cambios en el tamaño de la pupila, lo que se conoce como reflejo pupilar a la luz (PLR, por sus siglas en inglés), que se hace más pequeño en situaciones luminosas y más grande en situaciones oscuras. Por tanto, para medir con precisión la carga cognitiva en un entorno de RV, Kern explica la necesidad de separar el impacto neurológico de los efectos inducidos por la luz en el tamaño de la pupila, que puede calcularse a partir de la luminancia de la pantalla de RV.

La RV

Como método de aplicación, la RV aporta varias cosas. Su entorno cerrado ayuda a eliminar las influencias externas, por lo que puede utilizarse para evaluar la carga cognitiva, con la seguridad de que lo que se está midiendo es realmente la CL y no una respuesta a otras personas, eventos u objetos. Y aunque su factor de movilidad acerca las capacidades de prueba al punto de necesidad, creo que es la sensación de realismo y presencia lo que da a la RV una ventaja sobre la informática tradicional. La RV sitúa a las personas en entornos lo más cercanos posible a la realidad, lo que significa que cualquier evaluación de la carga cognitiva resultante será lo más precisa posible desde el punto de vista técnico. La RV permite, por ejemplo, preparar a las personas para las experiencias estresantes que puedan encontrar en sus carreras profesionales. Y mientras que el eye tracking puede proporcionar los datos para calcular la carga cognitiva en otras plataformas, la RV puede ofrecer información sensorial útil, como el movimiento, la frecuencia cardiaca y la respuesta de la piel, sin necesidad de hardware ni sensores adicionales.

Aunque Soma Reality ha diseñado su propio algoritmo de carga cognitiva para que no dependa del hardware, en la práctica, la necesidad de señales avanzadas de Eye tracking llevó a Soma a desarrollar con los auriculares Pico Neo 3 Pro Eye , una plataforma que se ha hecho popular entre los desarrolladores por su movilidad sin ataduras, su capacidad de procesamiento, el Eye tracking integrado de Tobii y su favorable relación calidad-precio.

Por qué asociarse con Tobii y por qué Tobii Ocumen: el eye tracking

A la pregunta de por qué eligieron Tobii, Kern respondió:

Para evaluar la carga cognitiva, el algoritmo de Soma aprovecha las mediciones del diámetro de la pupila en tiempo real proporcionadas por Tobii Ocumen. Kern afirma que la solidez y granularidad de los datos que proporciona Tobii Ocumen, junto con la movilidad y capacidad de procesamiento del casco de realidad virtual Pico Neo 3 Pro Eye, es una potente combinación.

Tal vez usted está considerando desarrollar con Tobii Ocumen y quiere saber qué tipo de datos puede esperar. En ese caso, puedo decir que además de los datos estándar de eye tracking como el vector de la mirada y el origen, hemos diseñado Tobii Ocumen para ofrecer métricas avanzadas como el diámetro de la pupila y la mirada - separados para cada ojo. Hemos trabajado para que el producto sea fácil de usar, incorporando funciones como una biblioteca de filtros y funciones de grabación y reproducción de datos. Al medir los biomarcadores adecuados y hacerlo con precisión, aprovechamos al máximo nuestra experiencia y permitimos que los desarrolladores de soluciones saquen el máximo partido a sus conocimientos.

Lo que me lleva al siguiente punto: ¿qué se puede hacer con el poderoso trío formado por los conocimientos técnicos, la RV y el eye tracking?

Aprendizaje y formación

Según Kern, la tasa de retención de los nuevos conocimientos aprendidos en un entorno de RV puede ser hasta cuatro veces superior a la de uno tradicional. El algoritmo de carga cognitiva de Soma añade la capacidad de adaptar los escenarios de aprendizaje de RV al comportamiento del usuario, optimizando el aprendizaje para que se produzca cuando el alumno se encuentre en un estado de aprendizaje ideal. Las aplicaciones de aprendizaje pueden aprovechar este algoritmo para, por ejemplo, evitar que los alumnos se aburran o se sientan sobrecargados proporcionándoles información sobre su estado cognitivo, que el instructor (o la aplicación) puede utilizar para ajustar el contenido en consecuencia.

Salud y bienestar

Como la carga cognitiva es un indicador de la actividad cerebral, es posible utilizar la tecnología de Soma en diversas aplicaciones, como la terapia personalizada, los ensayos clínicos a distancia y la detección precoz de enfermedades neurodegenerativas. Espero que su solución madure rápidamente y ofrezca la posibilidad de retrasar la aparición de enfermedades como el Alzheimer y aliviar a millones de personas y sus familias.

Escaparate del juego

Soma ha desarrollado dos minijuegos -Flying Colors y Soma Math- para mostrar cómo funciona la evaluación de la carga cognitiva en RV. En comparación con Train of Thought, un juego similar de Lumosity al que solía jugar en mi móvil, creo que Flying Colors ofrece un gráfico visual más completo que muestra la carga cognitiva en diferentes niveles. Este gráfico puede compararse con otros juegos que entrenan diferentes aspectos de la capacidad cognitiva, lo que proporciona una comprensión más matizada de la capacidad cognitiva.

Lo que me llevo: el poder de tres

Mientras hablábamos, me di cuenta de lo compleja que puede llegar a ser la tecnología, pero cuando separamos la experiencia -con Tobii centrándose en el eye tracking y ofreciendo datos sólidos para todo el mundo, los fabricantes de equipos originales proporcionando una plataforma computacionalmente potente que favorece la comodidad y la medición realista, y Soma aprovechando sus conocimientos de los procesos cognitivos- permitimos la creación de soluciones innovadoras que cambian la vida de mucha gente.

Kern también compartió sus planes para potenciar las aplicaciones digitales de nueva generación haciéndolas conscientes y adaptables. Su hoja de ruta incluye experimentos para medir la función cognitiva y desarrollar programas de formación adaptativos que utilicen la evaluación de la carga cognitiva para aumentar el compromiso y la retención. Tras su algoritmo inicial de carga cognitiva, Soma pretende ampliar su cartera de biomarcadores digitales para abarcar la atención y otros procesos cognitivos. Espero con impaciencia los resultados de estos proyectos y experimentos, y quiero dar las gracias a Julia por dedicar su tiempo a charlar sobre este fascinante tema.

Si quieres saber más sobre la solución de Soma Reality , utiliza el enlace de su biografía para ponerte en contacto con ella.