EEG y realidad virtual (RV): Cómo la neurotecnología adaptativa está transformando las interfaces cerebro-computadora (BCI)

¿Es la neurotecnología realmente capaz de leer nuestros pensamientos y emociones, y adaptar el mundo digital a tiempo real? Lo que en un principio perteneció a la ciencia ficción ahora es posible, gracias a la convergencia de la electroencefalografía (EEG) y la realidad virtual (RV). Esta fusión no solo permite medir la atención, emoción y fatiga cognitiva, sino que también personalizar experiencias digitales en tiempo real, redefiniendo fundamentalmente la interacción humano-máquina. 

Con los avances recientes en la tecnología portátil de EEG y de realidad virtual (RV), ahora es posible acceder y responder al estado cerebral de un usuario en tiempo real. Este avance ya está permitiendo la rehabilitación personalizada, el juego adaptativo, el entrenamiento cognitivo y los diagnósticos clínicos, sentando las bases para una nueva generación de soluciones de neurotecnología (Li, 2024).  

A lo largo de los últimos cinco años, el surgimiento de equipos wereable, accesibles y tecnológicos ha democratizado el acceso al monitoreo cerebral fuera del laboratorio. Casos clínicos como una rehabilitación postictus guiada por una interfaz cerebro-computadora y realidad virtual (BCI-RV), el juego personalizado a través de la neuroretroalimentación y la medición del estrés mediante el uso de cascos inteligentes ya están validados por estudios científicos (Vaquero-Blasco, 2021; Tehrani, 2022). El impacto económico y social es innegable: desde la reducción del coste de las terapias personalizadas hasta la optimización de la formación profesional y el diseño de productos adaptados al usuario. 

EEG y RV en contexto 

La EEG es una técnica no invasiva que registra la actividad eléctrica del cerebro mediante sensores colocados en el cuero cabelludo. Esta tecnología capta las oscilaciones neuronales en diferentes bandas de frecuencia —delta, theta, alfa, beta y gamma— que se asocian con diversos estados cognitivos, emocionales y motores. 

La RV es una tecnología que crea entornos digitales tridimensionales inmersivos, generando en el usuario una sensación de “presencia” en un espacio artificial a través de estimulación visual, auditiva y, en ocasiones, háptica. Los visores modernos de RV (Head-Mounted Displays, HMDs), como Oculus Quest, HTC Vive o PlayStation VR, integran pantallas de alta resolución, sensores de movimiento y audio espacial para maximizar el realismo y la interacción. 

La RV es disruptiva gracias a su habilidad para crear situaciones controladas y realistas, que son ideales para experimentar, entrenar y medir comportamientos, emociones y respuestas cognitivas de forma natural y, al mismo tiempo, reproducible. Como resultado, la RV ha evolucionado significativamente más allá del entretenimiento, consolidándose como una plataforma líder para la simulación médica, la capacitación industrial, la terapia psicológica, la rehabilitación neurológica y la investigación avanzada en neurociencia.  

Miniaturización, portabilidad y asequibilidad 

En los últimos cinco años, los avances en la miniaturización, la reducción de costos y la ciencia de materiales han revolucionado los sistemas de EEG-RV. Antes limitado a voluminosos montajes de laboratorio con electrodos húmedos difíciles de mantener, el registro de EGG ahora es posible con electrodos secos y flexibles fabricados con polímeros conductores, textiles inteligentes o silicona, lo que permite un registro cómodo y fiable de las señales cerebrales, incluso fuera de entornos clínicos o durante el movimiento. 

La drástica caída en el coste de los cascos de realidad virtual (HMDs) ha dado lugar a la investigación colaborativa y la rápida innovación. Al mismo tiempo, los sistemas inalámbricos con conexión a Bluetooth y sincronización avanzada permiten la adquisición en tiempo real de datos de EEG y configuraciones multimodales (integrando el seguimiento ocular, EMG, GSR y los sensores de la frecuencia cardíaca). Estas mejoras hacen que la combinación EEG-RV sea accesible para aplicaciones en salud mental, educación, arte digital, videojuegos y ciencias del comportamiento. 

Por primera vez, la RV es genuinamente accesible para el público y los profesionales en general, gracias a dispositivos más ligeros, poderosos y asequibles con controles precisos de seguimiento y hápticos; estándares abiertos como Unity y Unreal Engine que aceleran el desarrollo de aplicaciones; y la integración perfecta de sensores biométricos para sincronización con aparatos wereable. 

¿Por qué importa tanto ahora? Relevancia clínica, científica y social

La integración de EEG-RV está impulsando una revolución en cuatro áreas principales:

1. Ciencia básica y la neurocognición:
   Esta tecnología habilita el estudio de las emociones, la toma de decisiones, la atención y el aprendizaje dentro de un ambiente naturalista, controlado y reproducible, algo inimaginable con paradigmas tradicionales en 2D o con montajes exclusivamente de laboratorio. A través de la realidad virtual inmersiva, los investigadores ahora pueden investigar procesos cerebrales complejos bajo condiciones que imitan de manera cercana escenarios de la vida real.  
2. Medicina personalizada y bienestar:
   El EEG-RV respalda el desarrollo de las terapias neuroadaptativas, el monitoreo de la rehabilitación de la neuromotora, la intervención temprana en la fatiga cognitiva y el neurofeedback personalizado para condiciones como la ansiedad, el TDAH o el dolor crónico (Lim, 2024). La capacidad de adaptar las intervenciones a la actividad cerebral en tiempo real de cada individuo representa un cambio de paradigma en la salud digital y el bienestar mental. 
3. Innovación industrial y educativa:
   Desde cascos inteligentes en la construcción que monitorizan de manera continua la fatiga de los trabajadores en tiempo real, hasta simuladores educativos que ajustan dinámicamente la dificultad en función del nivel de compromiso neuronal del aprendiz, la tecnología VR-EEG está optimizando tanto los resultados de la formación como la seguridad (Ji, 2023; Cao, 2025). Esta tecnología neuroadaptativa ya está influyendo en el desarrollo de la fuerza laboral y en el aprendizaje de próxima generación. 
4. Democratización y ética:
   La portabilidad y asequibilidad de los sistemas modernos permiten la monitorización cerebral “en el mundo real”, mucho más allá de los laboratorios especializados. Sin embargo, esto plantea nuevos retos y oportunidades relacionados con la privacidad, el consentimiento informado y el diseño centrado en el usuario (Wexler, 2019). Abordar estas cuestiones es crucial para garantizar que la neurotecnología se desarrolle y despliegue de manera ética y equitativa.

Hardware, sensores y desafíos fundamentales

Cascos EEG portátiles

Inalámbricos y ligeros, los sistemas EEG portátiles han hecho que la monitorización cerebral en tiempo real sea ampliamente accesible. Utilizando electrodos a base de agua o secos, permiten a los usuarios medir y registrar la actividad cerebral en entornos naturalistas con una preparación mínima. Cuando se combinan con la tecnología de realidad virtual, los EEG wereable pueden desempeñar un papel importante. Por ejemplo, el Versatile EEG de Bitbrain proporciona señales de alta calidad con mínimos artefactos de movimiento, ofreciendo una usabilidad sin gel que ahorra tiempo de preparación sin comprometer la calidad de los datos.

Una ilustración práctica de esto proviene de Lim et al. (Universidad de Keimyung, Corea del Sur), quienes utilizaron el sistema Bitbrain Versatile EEG de 8 canales a base de agua en su estudio “Brain-Computer Interface Based Engagement Feedback in Virtual Reality Rehabilitation: Promoting Motor Cortex Activation”. En su configuración experimental, un participante que llevaba un casco EEG y una pantalla de realidad virtual realizó una tarea de seguimiento de objetivos utilizando un controlador manual. Los datos de EEG fueron registrados y procesados en tiempo real, proporcionando neurofeedback sobre si el participante estaba enfocándose con atención en el objetivo parpadeante.

 

Las bandas EEG textiles, como Ikon EEG de Bitbrain, reducen aún más el tiempo de preparación y aumentan la comodidad. Sin embargo, suelen ofrecer una calidad de señal ligeramente inferior, con mayor susceptibilidad a artefactos de movimiento, y están limitadas a registros de la corteza frontal. Aunque son menos adecuadas para investigaciones de alta fidelidad o aplicaciones clínicas, su asequibilidad, portabilidad y compatibilidad con aplicaciones móviles han impulsado una amplia adopción en la vida diaria, el bienestar y los contextos educativos. 

Sistemas integrados de VR-EEG

Los dispositivos de realidad virtual con EEG integrado amplían la cobertura de señal y permiten un análisis multimodal, con electrodos que abarcan regiones frontales, parietales y occipitales. Estos sistemas suelen incorporar sensores adicionales (por ejemplo, EMG, EOG, GSR, frecuencia cardíaca) para ofrecer una visión más completa del estado del usuario. Esto posibilita estudios precisos y sincronizados de las emociones, la cognición y las respuestas fisiológicas, que contribuyen tanto a la investigación avanzada como a los entornos adaptativos. Las innovaciones en el diseño de electrodos —como los "pillar" (pequeños pilares flexibles), textiles y de inserción en el oído— mejoran la comodidad y la calidad de los registros, incluso en áreas con cabello. El funcionamiento inalámbrico y los formatos compactos refuerzan aún más su uso en contextos dinámicos y reales. 

Desafíos técnicos y limitaciones prácticas 

A pesar del progreso de ambos enfoques, persisten varias barreras técnicas y prácticas:

1.  Comodidad y estabilidad de los electrodos:
   Lograr un contacto estable y cómodo de los electrodos, especialmente durante sesiones prolongadas o en áreas con cabello, sigue siendo un desafío importante de ingeniería. La presión del visor puede afectar tanto la comodidad como la calidad de los datos (Wang, 2022). 
2. Costo y escalabilidad:
   Los sistemas avanzados son más costosos y, a menudo, requieren infraestructura especializada, lo que puede dificultar su adopción masiva. 
3. Sincronización y procesamiento de datos:
   La transmisión inalámbrica de datos, la integración en tiempo real de múltiples bioseñales y la estandarización de protocolos requieren algoritmos robustos y estándares industriales que aún están en desarrollo. 
4. Calidad de la señal y artefactos:
   Aunque los sistemas multimodales de alta densidad ofrecen datos más ricos, también son más vulnerables al movimiento, al ruido eléctrico y a la variabilidad del usuario, lo que requiere técnicas sofisticadas de eliminación y procesamiento de artefactos.

Los materiales y diseños innovadores de electrodos permiten ahora la recopilación de datos neuronales de alta calidad, incluso en regiones cubiertas por cabello o de difícil acceso. Las configuraciones inalámbricas y compactas favorecen el movimiento sin restricciones y simulaciones con validez ecológica. Esta versatilidad posibilita que estos sistemas se utilicen en diversas aplicaciones, incluyendo la neurorrehabilitación clínica, las pruebas cognitivas, el control de avatares y robots, la neuroergonomía y los simuladores de entrenamiento avanzado. 

Innovaciones recientes en sensores y hardware

Electrodos micro estructurados, secos y flexibles  

Los sensores de nueva generación (por ejemplo, los de "pillar", textiles y de esponja conductiva) mantienen una excelente conductividad y estabilidad, incluso en áreas cubiertas por pelo, al mismo tiempo que minimizan la incomodidad y la irritación de la piel. El uso de materiales como PEDOT: PSS, por ejemplo, en sistemas como Cognixion One, permite registros EEG continuos y fiables tanto en reposo como durante experiencias inmersivas de realidad virtual, abriendo el camino a aplicaciones clínicas y asistenciales (Li, 2024).

Electrodos intraauriculares y periauriculares  

Los sensores colocados dentro o alrededor del oído capturan señales cerebrales de las regiones temporales y mastoideas sin interferir con los cascos de realidad virtual, lo que permite una monitorización natural y cómoda en entornos móviles, sociales o clínicos (Xu, 2023).

Plataformas de procesamiento inteligente

Los nuevos sistemas de procesamiento y visualización en tiempo real, como Cognixion’s Axon-R, utilizan inteligencia artificial para filtrar artefactos, sincronizar las señales cerebrales con eventos del entorno y personalizar la experiencia del usuario. La conectividad inalámbrica fiable y la sincronización ahora permiten aplicaciones de “bucle cerrado”, en las que la retroalimentación cerebral ajusta dinámicamente la experiencia de realidad virtual o las respuestas de los dispositivos en tiempo real. 

La conectividad inalámbrica robusta y la sincronización avanzada se han vuelto críticas, posibilitando aplicaciones de “bucle cerrado” en las que la retroalimentación cerebral en tiempo real ajusta dinámicamente la experiencia de realidad virtual o las respuestas de los sistemas asistenciales. 
Estas innovaciones no solo mejoran la calidad y estabilidad de los registros EEG, sino que también habilitan nuevos modelos de interacción humano-tecnología, incluyendo la rehabilitación personalizada, la comunicación asistencial y el bienestar emocional. 

Sistemas VR-EEG comercialmente integrados: panorama actual y desafíos 

La integración directa de sensores EEG en los cascos de realidad virtual representa un avance significativo en comparación con enfoques anteriores, que requerían un gorro EEG separado bajo el visor, lo que a menudo causaba incomodidad y complicaba la recopilación de datos en entornos reales. Los sistemas comerciales de VR-EEG actuales ofrecen una configuración rápida, mayor comodidad y una experiencia inmersiva superior, demostrando su valor tanto en el ámbito de la salud como en el entretenimiento (Cassani, 2020). 
 
Los electrodos secos integrados en el acolchado frontal son convenientes para rastrear estados emocionales y cognitivos. Sin embargo, tienen limitaciones: son susceptibles a artefactos musculares y oculares, y no registran en regiones cubiertas de cabello, las cuales son cruciales para tareas avanzadas de BCI (Cassani, 2020; Zhang, 2021). 

Los innovadores electrodos tipo “pillar” permiten ahora la medición en regiones parietales y occipitales, clave para tareas complejas de BCI como SSVEP o P300 (Li, 2023). Los avances recientes también respaldan la sensorización multimodal, con la integración de sensores EMG, EOG, GSR y PPG para monitorizar en tiempo real el estado emocional, la atención y el nivel de estrés del usuario.

Muchos sistemas comerciales ya incorporan sensores integrados para EMG, EOG, GSR y frecuencia cardíaca, lo que posibilita una monitorización rica y en tiempo real de los estados emocionales y fisiológicos del usuario. Algunos dispositivos emplean mallas rígidas de pines para capturar señales de múltiples regiones cerebrales. Combinada con sensores faciales, esta configuración ofrece información matizada sobre las expresiones emocionales y el grado de implicación del usuario durante experiencias inmersivas de realidad virtual (Cassani, 2020).

Sin embargo, por motivos de conveniencia y rapidez en la preparación, la mayoría de los visores comerciales aún dependen de electrodos secos. Aunque los avances en polímeros conductivos permiten la recolección de señales incluso en regiones del cuero cabelludo con cabello, estos electrodos suelen presentar mayor impedancia de contacto y mayor sensibilidad al movimiento. Esto puede reducir la relación señal-ruido y requiere amplificadores integrados, lo que añade tanto peso como demandas de energía al dispositivo (Li, 2023).  

Innovación en electrodos y materiales

La investigación en curso se centra en el desarrollo de materiales y diseños de electrodos que mejoren la comodidad, la estabilidad de la señal y la compatibilidad con el cabello, desafíos persistentes para los sistemas VR-EEG. Por ejemplo, los electrodos textiles conductivos con fibras de nanopartículas de níquel/cobre ofrecen mayor flexibilidad y comodidad a un costo más bajo (Zhang, 2021). Sin embargo, su incapacidad para penetrar el cabello limita su uso en regiones del cuero cabelludo.

Los electrodos con forma de "pillar" fabricados con polímeros conductivos avanzados, como PEDOT: PSS, ofrecen una mejor adaptación y contacto con el cabello fino, mejorando así la calidad de la señal y la experiencia del usuario (Li, 2023). Por otro lado, las microagujas flexibles y los electrodos de hidrogel formados directamente sobre la piel pueden proporcionar baja impedancia y comodidad; sin embargo, su adopción más amplia sigue limitada por preocupaciones relacionadas con la biocompatibilidad y el riesgo de infección (Wang, 2022). 

Limitaciones persistentes y desafíos de integración 

A pesar de los avances significativos, varios desafíos persistentes dificultan la adopción generalizada y la traducción clínica de los sistemas VR-EEG. Los electrodos secos, aunque más convenientes para los usuarios, suelen tener problemas de compatibilidad con el cabello, lo que provoca incomodidad, mayor impedancia y susceptibilidad a artefactos de movimiento. Estos factores afectan negativamente la calidad de los datos a largo plazo (Cassani, 2020; Li, 2023).

La integración física también sigue siendo compleja; lograr un contacto estable y fiable con el cuero cabelludo sin aplicar una presión excesiva requiere un delicado equilibrio entre el diseño ergonómico del visor, el aislamiento lumínico y el mantenimiento de una alta calidad de señal. Además, la cobertura limitada de electrodos es una restricción común, ya que la mayoría de los sistemas comerciales solo monitorizan regiones específicas como las áreas prefrontales, parietales y occipitales, lo que limita su utilidad para la neuroimagen avanzada o aplicaciones clínicas más completas. Finalmente, la sincronización inalámbrica presenta sus propios obstáculos, ya que los sistemas totalmente inalámbricos requieren protocolos de transmisión de datos robustos y una sincronización precisa de eventos, ambos esenciales para operaciones de interfaz cerebro-computadora en tiempo real y de bucle cerrado. 

Multimodalidad, sincronización y sistemas de bucle cerrado 

La próxima generación de sistemas comerciales de VR-EEG está yendo más allá del simple registro de la actividad cerebral. Al integrar la sensorización multimodal y combinar EEG con seguimiento ocular, EMG, EOG, GSR, frecuencia cardíaca y otros biosensores, estas plataformas pueden ofrecer una comprensión más holística del estado cognitivo, emocional y fisiológico del usuario (Cassani, 2020).

El enfoque multimodal se ve además potenciado por los sensores de los visores de realidad virtual, incluidos giroscopios, acelerómetros, cámaras y micrófonos, que permiten la medición simultánea de respuestas fisiológicas y conductuales. La combinación de la alta resolución temporal del EEG con modalidades como fNIRS para precisión espacial o sensores intraauriculares para una monitorización más conveniente ayuda a superar las limitaciones tradicionales del EEG con el cuero cabelludo y posibilita interpretaciones más contextualizadas.

La sincronización entre todas estas señales y el entorno de realidad virtual es esencial. Una alineación temporal precisa garantiza una fusión de datos significativa, ya que incluso pequeñas variaciones pueden afectar la fiabilidad del análisis multimodal. Esto requiere una temporización de hardware precisa, cristales de referencia estables y sincronización inalámbrica basada en software, asegurando plena compatibilidad con plataformas de desarrollo de VR como Unity u OpenVR.  

En la frontera de esta evolución se encuentran los sistemas VR-EEG de bucle cerrado. Estas plataformas decodifican la actividad cerebral en tiempo real, utilizándola para adaptar el entorno virtual o proporcionar retroalimentación directa al usuario. Este paradigma ya está transformando la neurorehabilitación, el entrenamiento cognitivo y el entretenimiento inmersivo. En contextos clínicos, el neurofeedback y la neuroestimulación en bucle cerrado pueden potenciar la plasticidad cerebral, contribuyendo a la recuperación personalizada tras un accidente cerebrovascular o una lesión cerebral (Wang, 2022; Hao, 2022). 

Además, a medida que la inteligencia artificial avanza, podemos esperar que los sistemas VR-EEG se vuelvan cada vez más inteligentes, personalizando experiencias, optimizando protocolos terapéuticos y facilitando intervenciones remotas mediante telemedicina. Para los desarrolladores, el desafío consiste en diseñar decodificadores e interfaces que sean a la vez fáciles de usar y altamente responsivos, garantizando que las interfaces cerebro-computadora (BCI) sean verdaderamente accesibles, impactantes y adaptativas a las necesidades individuales. 

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Referencias

Li, H., Shin, H., Sentis, L., Siu, K.-C., Millán, J. del R., & Lu, N. (2024). Combining VR with electroencephalography as a frontier of brain computer interfaces. Device, 2(6), 100425. https://doi.org/10.1016/j.device.2024.100425 

Vaquero-Blasco, M. A., López-Gil, J. M., Pastor, J. M., & López, M. T. (2021). Quantitative assessment of stress through EEG during a virtual reality stress-relax session. Sensors, 21(6), 2219. https://doi.org/10.3390/s21062219 

Tehrani, B. M., Wang, J., & Truax, D. (2022). Assessment of mental fatigue using electroencephalography (EEG) and virtual reality (VR) for construction fall hazard prevention. Engineering, Construction and Architectural Management, 29(9), 3593–3616. https://doi.org/10.1108/ECAM-01-2021-0017 

Lim, H., Ahmed, B., & Ku, J. (2025). Brain-computer interface based engagement feedback in virtual reality rehabilitation: Promoting motor cortex activation. Electronics, 14(5), 827. https://doi.org/10.3390/electronics14050827 

Ji, L., Zhang, C., Li, H., Zhang, N., Guo, C., Zhang, Y., & Tang, X. (2023). A comprehensive experimental framework based on analysis of the pilot's EEG and NASA-TLX questionnaire in a VR environment. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine, 237(7), 869–878. https://doi.org/10.1177/09544119231179842

 Cao, J., & Luo, H. (2025). Combining virtual reality and EEG biofeedback for enhanced EFL learning: A sociocultural approach. Education and Information Technologies. https://doi.org/10.1007/s10639-025-13348-4 

Wexler, A., & Thibault, R. (2019). Mind-reading or misleading? Assessing direct-to-consumer electroencephalography (EEG) devices marketed for wellness and their ethical and regulatory implications. Journal of Cognitive Enhancement, 3, 131–137. https://doi.org/10.1007/s41465-018-0091-2 

Wang, C., Wang, H., Wang, B., Miyata, H., Wang, Y., Nayeem, M. O. G., Kim, J. J., Lee, S., Yokota, T., Onodera, H., & Someya, T. (2022). On-skin paintable biogel for long-term high-fidelity electroencephalogram recording. Science Advances, 8(20), eabo1396. https://doi.org/10.1126/sciadv.abo1396 

Xu, Y., De la Paz, E., Paul, A., Mahato, K., Sempionatto, J. R., Tostado, N., Lee, M., Hota, G., Lin, M., Uppal, A., ,. (2023). In-ear integrated sensor array for the continuous monitoring of brain activity and of lactate in sweat. Nature Biomedical Engineering, 7, 1307–1320. https://doi.org/10.1038/s41551-023-01095-1 

Cassani, R., Moinnereau, M. A., Ivanescu, L., Rosanne, O., & Falk, T. H. (2020). Neural interface instrumented virtual reality headsets: Toward next-generation immersive applications. IEEE Systems, Man, and Cybernetics Magazine, 6(2), 20–28. https://doi.org/10.1109/msmc.2019.2953627 

Zhang, Y., Zhang, L., Hua, H., Jin, J., Zhu, L., Shu, L., Xu, X., Kuang, F., & Liu, Y. (2021). Relaxation degree analysis using frontal electroencephalogram under virtual reality relaxation scenes. Frontiers in Neuroscience, 15, 719869. https://doi.org/10.3389/fnins.2021.719869

Li, H., Shin, H., Zhang, M., Yu, A., Huh, H., Kwon, G., Riveira, N., Kim, S., Gangopadahyay, S., Peng, J., ,. (2023). Hair-compatible sponge electrodes integrated on VR headset for electroencephalography. Soft Science, 3, 21. https://doi.org/10.20517/ss.2023.11 

Hao, J., Xie, H., Harp, K., Chen, Z., & Siu, K. C. (2022). Effects of virtual reality intervention on neural plasticity in stroke rehabilitation: A systematic review. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 103(3), 523–541. https://doi.org/10.1016/j.apmr.2021.06.024