Diseñando estudios con fNIRS en entornos reales

Ciencia que necesita salir del laboratorio para existir
(Conciencia en primera persona • Neurociencia Decolonial • Brain Bee • El Sentir y Saber Taá)

El Sentir y Saber Taá — cuando la ciudad se vuelve el laboratorio

Imagino los optodos en mi cabeza, pero esta vez no estoy en una sala silenciosa, tenue y con aire acondicionado.
Estoy cruzando una avenida ruidosa, esquivando gente, sintiendo el sol en la cara, con el corazón latiendo un poco más rápido mientras apuro el paso para llegar al otro lado.

Si yo mirara solo el trazo de fNIRS, vería:

• ondas lentas de O₂-Hb y HHb,

• artefactos de movimiento cuando el pie golpea el suelo,

• cambios sistémicos grandes por corazón y respiración,

• efectos cognitivos pequeños, frágiles, intentando emerger en medio de este caos biológico.

Por dentro, Taá — mi sentir-antes-de-saber — dice:
“Así es la vida de verdad.
Si nuestra ciencia no puede medir mi cerebro aquí, en medio de todo esto, quizá lo que está mal no es mi cuerpo — sino cómo diseñamos el experimento.”

También noto cómo mi lenguaje fue colonizado por el laboratorio.
En la calle, todo lo que hace mi vida viva — ruido, movimiento, calor, pájaros, motos — el pipeline tradicional de fNIRS lo llama “ruido”.
La “señal limpia” sería lo que ocurre cuando estoy inmovilizado, casi abstraído del mundo.

Esa es la semilla de este blog:
¿Cómo diseñamos estudios con fNIRS que respeten la vida real, en lugar de intentar borrarla?

El estudio y por qué importa

El trabajo metodológico reciente sobre fNIRS móvil / naturalista pregunta exactamente esto: cómo diseñar experimentos fuera del laboratorio clásico que aun así permitan análisis GLM rigurosos, estimación fiable de la HRF y modelado estadístico con sentido.

Pienso en la familia de artículos que aparecen si buscas frases como:

• “fNIRS naturalistic environment experimental design”

• “mobile fNIRS ecological validity NeuroImage”

• “real-world fNIRS motion-robust GLM short-channels”

Estos trabajos convergen en un punto grande:
Si queremos que fNIRS diga algo real sobre educación, rehabilitación, deporte, vida urbana y desigualdad en América Latina, tiene que aprender a caminar con nosotros por la calle.

La pregunta científica

En lenguaje Brain Bee, las preguntas centrales son:

1. ¿Cómo diseñamos tareas para fNIRS en entornos reales (aula, calle, terapia, deporte, actividades diarias)
   para poder decir:

• esta parte de la señal hemodinámica es cognitiva,

• y esta otra parte es fisiología, postura o entorno?

2. ¿Qué debe cambiar en el pipeline clásico de laboratorio (GLM, HRF, preprocesamiento)
   cuando la gente se mueve, habla, suda, mira alrededor e interactúa?

3. ¿Cuál es el conjunto mínimo de controles (short-channels, sensores de movimiento, baselines, triggers)
   que vuelve científicamente confiable un experimento ecológico “desordenado”?

Métodos y análisis — más allá de la silla silenciosa

A través de estos trabajos metodológicos, aparecen pilares comunes:

1) GLM adaptado al mundo real

• Se sigue usando GLM,

• pero con regresores más flexibles:

• duración variable de ensayos,

• mezcla de diseños event-related y por bloques,

• regresores de “nuisance” para movimiento, frecuencia cardíaca y respiración.

• A veces se incorporan formas de HRF “data-driven” en lugar de una HRF canónica rígida.

2) Short-channels como “sensores de piel y cráneo”

• Canales de corta distancia (8–10 mm) cerca de cada conjunto de optodos para capturar flujo sanguíneo del cuero cabelludo y efectos sistémicos.

• Esas señales entran al GLM como regresores para sustraer ruido extracortical del canal largo (cortical).

3) ICA / PCA como una especie de “rayos X” de fNIRS

• PCA para identificar tendencias globales (oscilaciones de presión arterial, cambios de postura).

• ICA para aislar artefactos claros de movimiento y componentes sistémicos.

• Luego esos componentes se regresan / eliminan antes del GLM final.

4) Seguimiento del movimiento y del entorno

• Acelerómetros y giroscopios en el gorro para modelar movimiento.

• A veces video o marcadores de eventos para sincronizar conducta con fNIRS.

5) HRF en contexto

• Estimar la HRF por separado para cada tipo de tarea y, a veces, para cada entorno, asumiendo que:

• una HRF prefrontal durante lectura silenciosa

• no es igual a una HRF durante caminar o terapia.

Todo esto sigue siendo Brain Bee-friendly: queremos mantener la matemática honesta aceptando que la vida es desordenada.

El Sentir y Saber Taá — abriendo una grieta decolonial

Cuando miro estos diseños de “fNIRS en mundo real”, siento algo clave:
también noto cómo mi formación científica intentó hacerme creer que solo el laboratorio es “ciencia real”.
Que los registros de campo en escuelas, comunidades ribereñas o centros de rehabilitación son “menos puros” porque están llenos de ruido, cultura, afecto y política.

Pero cuando Taá despierta en mi cuerpo, aparece otra verdad:
El laboratorio también es una ficción: una forma muy específica, WEIRD, de organizar tiempo, silencio y control.

Aquí surge una intuición decolonial:
Muchos neurocientíficos evitan diseñar experimentos que podrían mostrar aquello que la lente colonial no sabe nombrar — espiritualidad, comunidad, territorio, desigualdad.

Mientras mantengamos el laboratorio como el único lugar “correcto” de la cognición, seguiremos ignorando gran parte de la vida cognitiva de los pueblos no-WEIRD.

En ese sentido, diseñar fNIRS en el mundo real no es solo un movimiento técnico.
Es un movimiento político-espiritual: devolver Neurociencia, Política y Espiritualidad al mismo cuerpo, donde espiritualidad no es dogma, sino Utupe / Xapiri — memoria semántica viva encarnada en gestos, miradas y ritmos compartidos.

Leyéndolo con nuestros conceptos

Mente Damasiana
La mente Damasiana necesita interocepción + propiocepción + entorno.
Si estudiamos solo al sujeto inmóvil en la silla, amputamos la mitad de esa mente.

Quorum Sensing Humano (QSH)
El mundo real es perfecto para captar QSH:
niños en círculo, terapeuta y paciente caminando, aprendizaje en grupo.
La sincronía deja de ser “ruido” y se vuelve un signo vital social.

Zona 1 / Zona 2 / Zona 3

• Zona 1: rutinas automáticas de la ciudad (traslado, trabajo).

• Zona 2: momentos de fruição y atención creativa que emergen en interacciones reales.

• Zona 3: captura ideológica, algorítmica y arquitectónica de nuestros cuerpos.
  Un buen diseño ecológico con fNIRS puede mapear estas transiciones “en lo salvaje”.

DANA
DANA, la inteligencia del ADN, organiza cómo el cuerpo se adapta a calor, ruido, altitud y ritmo.
Para comprender DANA, necesitamos medir en los entornos donde DANA realmente trabaja.

Yãy hã mĩy (siempre nombrando su origen Maxakali)
En cada experimento real hay una “imitación-para-devenir” implícita:
la persona imita caminar, trabajar, jugar, creer —
Yãy hã mĩy como imitación extendida guiando cómo el cerebro recluta circuitos.

Avatares Referencia
Aquí me guía especialmente el avatar Math/Hep (tensiones, estadística, balance energético), porque todo depende de cómo modelamos la varianza y controlamos el ruido sin matar la vida.
Pero el avatar Olmeca está igual de presente, recordándome: la cultura no es ruido; es parte de la señal.

Donde la ciencia corrige nuestras ideas

Antes de leer estas propuestas, yo podría decir:
“Cuanto más controlada la tarea, mejor la ciencia.”

Ahora veo la corrección:

• Demasiado control mata la validez ecológica.

• Muy poco control mata la interpretabilidad.

Diseñar fNIRS en el mundo real nos obliga a habitar esa tensión con creatividad — como un bricoleur indígena en el sentido de Lévi-Strauss: usar lo que hay, en el contexto que hay, para revelar patrones que el laboratorio nunca mostraría.

Implicaciones normativas para América Latina

Esto no es un detalle técnico: es un camino.

• Política educativa: evaluar atención y aprendizaje dentro de aulas reales, no solo en laboratorios importados, silenciosos y climatizados.

• Salud y rehabilitación: medir recuperación tras ACV, Parkinson o implante coclear durante actividades auténticas: caminar, cocinar, hablar con la familia.

• Política urbana y desigualdad: usar fNIRS móvil y fisiología para comprender cómo transporte, ruido, calor y violencia gravan el cerebro del pobre mucho más que el cerebro del 0,1% (los 01).

• Ciencia decolonial: llevar fNIRS a territorios indígenas, comunidades ribereñas, quilombos y periferias — diseñando estudios con la gente, no solo sobre la gente.

Palabras clave para búsqueda científica

“fNIRS real-world design” • “mobile fNIRS” • “ecological validity” • “GLM” • “short-channels” • “ICA” • “PCA” • “naturalistic environment” • “NeuroImage” • “Neurophotonics” • “experimental fieldwork” • “non-WEIRD”