El concepto de presencia, entendida como la sensación de ”estar ahí”, en un entorno virtual, aunque se esté físicamente en un lugar diferente (por ejemplo, en el laboratorio), ha sido ampliamente estudiado en el ámbito de la realidad virtual para comprender mejor los mecanismos psicológicos que acompañan a las experiencias virtuales. En la literatura, se han propuesto distintas técnicas para medir presencia. Las técnicas subjetivas se basan fundamentalmente en la aplicación de cuestionarios que permiten obtener información acerca de la forma en que el usuario ha percibido la exposición al mundo virtual. Por otra parte, las técnicas objetivas se basan en el análisis de comportamientos del usuario durante la exposición al entorno virtual y en la monitorización de señales fisiológicas (tales como el electrocardiograma y la conductividad de la piel) para estudiar los posibles cambios en parámetros de las mismas durante dicha exposición. Uno de los ámbitos que está despertando más interés en los últimos años es el análisis de la actividad cerebral como técnica para obtener información acerca del grado de presencia. En esta tesis, se propone el uso de la técnica de Doppler transcraneal (DTC) para monitorizar la actividad cerebral durante la exposición a entornos virtuales. DTC es una técnica basada en ultrasonidos, no invasiva y con una alta resolución temporal, que no había sido utilizada hasta ahora en combinación con entornos virtuales. Permite medir la velocidad de flujo sanguíneo en las arterias principales del cerebro. Se ha utilizado ampliamente para monitorizar la hemodinámica cerebral durante la realización de tareas cognitivas en investigación psicofisiológica. Estos estudios previos han mostrado que la velocidad de flujo sanguíneo medida por DTC se incrementa cuando los usuarios realizan una actividad cognitiva en comparación con periodos de reposo. El objetivo global de la presente tesis es analizar si la técnica de DTC puede ser una herramienta complementaria para analizar la activación cerebral durante la exposición a entornos virtuales y si, por tanto, se puede utilizar como una herramienta para estudiar presencia desde un punto de vista neurocientífico. Las hipótesis de partida son las siguientes: 1. DTC se podrá utilizar fácilmente en combinación con sistemas de realidad virtual, ya que se trata de una técnica no invasiva y que ya ha sido utilizada en estudios previos de investigación psicofisiológica. 2. Los datos de velocidad de flujo sanguíneo medidos por DTC se podrán utilizar para analizar cambios de actividad cerebral durante la exposición a entornos virtuales, permitiendo el uso de la técnica para el estudio de presencia desde una perspectiva neurocientífica. 3. Habrá diferencias en las variaciones observadas en la velocidad de flujo sanguíneo durante la exposición a sistemas de realidad virtual con distintos niveles de inmersión y distintos métodos de navegación, que irán asociados a distintos niveles de presencia en los participantes. 4. Habrá correlaciones entre el grado de presencia en entornos virtuales medido por cuestionarios y ciertos parámetros de la velocidad de flujo sanguíneo obtenidos durante la exposición a dichos entornos. 5. Cada uno de los distintos factores individuales que componen una experiencia virtual (tales como percepción visual o tareas motoras para navegar) tendrán una influencia en las variaciones observadas en la velocidad de flujo sanguíneo. Para estudiar las hipótesis planteadas, se realizaron cuatro experimentos distintos, en los que se analizó la velocidad de flujo sanguíneo en distintas condiciones: 1. Análisis de velocidad de flujo sanguíneo en distintas condiciones de navegación. En este estudio, se monitorizó la velocidad de flujo sanguíneo por medio de DTC durante la exposición a un entorno virtual altamente inmersivo en diferentes condiciones de navegación. 2. Análisis de la velocidad de flujo sanguíneo cerebral en distintas condiciones de inmersión. En este estudio, la velocidad de flujo sanguíneo se monitorizó utilizando DTC durante la exposición a una configuración de realidad virtual menos inmersiva, para así comparar los resultados con los obtenidos en el primer estudio con la configuración altamente inmersiva. 3. Análisis de la velocidad de flujo sanguíneo cerebral durante una tarea de percepción visual. En este estudio, se analizó la influencia de un aspecto separado de la experiencia virtual (estimulación visual simple) sobre la velocidad de flujo sanguíneo. En este caso, la señal se monitorizó mientras el usuario se exponía a condiciones cambiantes de iluminación. 4. Análisis de la velocidad de flujo sanguíneo cerebral durante la realización de tareas motoras. En este caso, la señal se monitorizó mientras el participante realizaba tareas motoras simples para controlar un joystick. De esta forma, se podía analizar la influencia de este factor en las variaciones de velocidad de flujo sanguíneo observadas durante las experiencias de realidad virtual. Durante los dos primeros estudios, se observó que había un incremento en la velocidad de flujo sanguíneo cuando los participantes se exponían a un entorno virtual. Este incremento podía deberse a la interacción compleja de distintos factores como tareas de interacción visuoespacial, tareas de atención, la creación y ejecución de un plan motor, cambios emocionales y variaciones de presencia. De hecho, las variaciones en la velocidad de flujo sanguíneo observadas eran distintas dependiendo del tipo de navegación y del grado de inmersión. Se encontraron correlaciones significativas entre la velocidad media de flujo sanguíneo en las arterias cerebrales medias durante la exposición a las distintas configuraciones de realidad virtual y determinadas respuestas a los cuestionarios de presencia utilizados. El resto de estudios realizados en esta tesis se centraron en el análisis de factores individuales (visuales y motores) que contribuyen a la experiencia virtual. Se aplicaron técnicas de procesado de señal que no habían sido utilizadas previamente para el estudio de la velocidad de flujo sanguíneo en experimentos psicofisiológicos, basadas en análisis espectral y en la obtención de parámetros no lineales de la señal en distintas condiciones experimentales. Los resultados mostraron diferencias entre los periodos de reposo y los periodos de realización de las tareas. Estos resultados pueden contribuir de forma importante al análisis de la influencia de factores individuales como la percepción visual y las tareas motoras en las variaciones de velocidad de flujo sanguíneo observadas durante la exposición a entornos virtuales. Globalmente, los resultados de los distintos estudios han mostrado que la técnica de DTC se puede combinar fácilmente con entornos virtuales, incluso altamente inmersivos, ya que la calidad de las señales capturadas no se ve afectada por el hecho de estar navegando en un entorno virtual y, además, la monitorización de la señal de DTC no afecta a la capacidad de los participantes de centrar su atención en el entorno virtual. Sobre la base de los estudios realizados en la presente tesis, futuros trabajos con DTC podrán profundizar en el estudio de la presencia generada por distintos tipos de entornos y configuraciones de realidad virtual desde un punto de vista neurocientífico.