En primer lugar, quisiera expresar mi más sincera gratitud al Dr. Roberto Hornero Sánchez por guiarme durante estos años. Gracias a la oportunidad que me brindaste he encontrado una vocación que disfruto cada día; y gracias a tus consejos, compromiso, sinceridad y cercanía no solo me he desarrollado enormemente a nivel académico y profesional, sino también como persona.Quiero dar las gracias también al resto de miembros del Grupo de Ingeniería Biomédica (GIB), a los que están y a los que estuvieron, por hacer de esta etapa un tiempo inolvidable. El GIB no solo es un grupo de investigación de primer nivel, sino también una familia de personas excepcionales, de esas que generan un ambiente estupendo, te ayudan y hacen que crezcas cada día. Las ideas locas en los cafés y 'happy meals', los congresos, las quedadas y los viajes han hecho que esta etapa haya sido inolvidable. Mención especial para Víctor, por todos los momentos que hemos compartido juntos: la tensión de las demostraciones, las innumerables discusiones en el laboratorio para poner ideas en común, la decepción al encontrar otro bug más, o la emoción de cuando todo funcionaba. Sin tí, este camino habría sido mucho más dificil. I would also like to thank Dr. Leon Morales Quezada and the Spaulding Neuromodulation Center for embracing me at this internationally renowned institution. This experience was unforgettable for many reasons, and it has allowed me to grow professionally and personally. I would like to express my gratitude to Anayali and Ine for their invaluable help; as well as Raul, Logan, Daniel, Nico, and the rest of the people at center for making me feel at home.Por último, quiero expresar mi más profundo agradecimiento a mis padres, mi hermano y Cristina. Gracias por vuestro constante apoyo, por hacer que sea mejor persona cada día, y por inculcarme unos principios de los que me enorgullezco. Sin duda, esto no habría sido posible sin vosotros. form, which implements advanced signal acquisition based on the lab-streaming layer protocol, a wide variety of real-time charts, and open implementations of state-of-the-art BCI and neuroscience experiments, including our ERP-based BCI based on deep learning. Additionally, this open-source software encourage community contributions in order to increase its impact and provide a space to share the latest advances in the field.We believe that the findings and developments presented in this doctoral dissertation will enhance the practical use of ERP-based BCIs outside the laboratory, particularly as assistive technology to improve the lives of individuals with disabilities. Our work highlighted that both the control state detection and com-IV Abstract mand decoding are equally important for assistive systems, proposing novel signal processing methods for both stages. In this regard, the final design of our asynchronous ERP-based BCI, the first that fully relies on deep learning, represents a significant step forward in this context. Additionally, MEDUSA © is a novel software ecosystem that meets the needs of...