Detección de Estrés Utilizando la Actividad Electrofisiologica en Conductores al momento de Frenar un Vehículo

Abstract

El presente documento de tesis se centra en la respuesta electrofisiológica específicamente de señales cerebrales de un conductor en un intento de frenado, considerando que el conductor siempre está expuesto a cambios emocionales producto de diversos factores, entre los que pueden presentarse estresores. El sistema utilizado está basado en una interface cerebro-computador (Brain-Computer Interface o BCI) o en esencia de una interface cerebro-vehículo. La idea básica de estos sistemas es: (i) adquirir y registrar las señales del electroencefalograma (EEG), (ii) analizar y procesar dichas señales para posteriormente o en tiempo real aplicar técnicas de extracción de características y reconocimiento de patrones para detectar el estado mental del usuario (ej. mover brazo izquierdo o mover brazo derecho), y (iii) accionar dispositivos externos como puede ser un brazo robótico, según sea la aplicación y finalidad del BCI. En esta propuesta de tesis se concentra en la segunda etapa (ii) del sistema BCI, como se mencionó anteriormente, donde se requiere el análisis y procesamiento de los registros obtenidos de la parte experimental. El objetivo es aplicar técnicas y algoritmos de extracción de características (p.e. análisis espectral) y de reconocimiento de patrones (p.e. redes neuronales artificiales) para la identificación de tareas mentales motoras directamente de las señales EEG. En específico se pretende identificar si en la actividad cerebral del conductor se puede detectar alguna relación cuando se realiza un frenado estresado y cuando no lo está. Los experimentos se realizaron en el laboratorio de Neurotecnología e Interfaces Cerebro Computadora del Tecnológico de Monterrey en el campus Guadalajara, y los datos de las señales EEG estuvieron disponibles para el análisis de este proyecto. Los resultados de esta tesis se podrán aplicar posteriormente, por dar un ejemplo en sistemas de asistencia de frenado, donde una emoción como el estrés, pueda ser en combinación con el volante, un factor mortal y crítico para el conductor en un ambiente real en carretera.