Sin mediaciones del cerebro a la PC

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Investigadores del Laboratorio de Ingeniería en Rehabilitación e Investigaciones Neuromusculares y Sensoriales de la UNER trabajan en la creación de una Plataforma para simulación de aplicaciones robóticas de sistemas Interfaces Cerebro Computadora. Estos sistemas permiten establecer un canal de comunicación entre el cerebro y un ordenador, sin necesidad de otra vía natural como por ejemplo, músculos o actividad en nervios periféricos. El proyecto es inédito en el país y se desarrolla en colaboración con profesionales de la UNLP.
Las vías naturales a través de los cuales el cerebro humano se comunica con el exterior pueden resultar dañadas de manera irreversible como consecuencia de accidentes, traumas o enfermedades tales como la esclerosis lateral amiotrófica, entre otras. En estos casos, la capacidad cognitiva de la persona suele encontrarse intacta pero no así sus vías nerviosas periféricas, placas neuromusculares o los músculos mismos. En los casos más severos como cuadriplejías altas, el individuo pierde la capacidad de realizar casi por completo movimientos a voluntad y queda completamente atrapado dentro de su cuerpo (síndrome de locked-in), incapacitado de cualquier comunicación o interacción con el medio que lo rodea. Por otro lado, gracias a los avances en los modernos equipos de soporte de vida y de la medicina en general, estos pacientes tienen una expectativa de sobrevida cada vez mayor, que requiere de un esfuerzo personal, social y económico prolongado, tanto para él como para su grupo familiar.

Frente a este cuadro de situación, los investigadores de la UNER sostienen: “Una alternativa es establecer un nuevo canal de comunicación del individuo con su medio, que no dependa del accionar de las vías nerviosas o musculares, porque en la actualidad no hay terapias ni técnicas quirúrgicas que puedan reparar totalmente la fisiología dañada”. Es decir, “una interfaz directa entre el cerebro y el medio ambiente/entorno del sujeto que, en términos de la tecnología actual, es equivalente a establecer una Interfaz entre el Cerebro y la Computadora (ICC) o Brain Computer Interface (BCI). Esto le permitirá a la persona conectada a la ICC enviar mensajes y comandos al mundo externo, estableciendo comunicaciones o interaccionando con el mismo”.

¿Cómo se aborda la problemática en la Facultad de Ingeniería de la UNER?

Una aplicación particular de una ICC se está llevando adelante en el Laboratorio de Ingeniería en Rehabilitación e Investigaciones Neuromusculares y Sensoriales (LIRINS) de la Facultad de Ingeniería de la UNER. El proyecto es coordinado por el Bioing. Gerardo Gabriel Gentiletti. Puntualmente se está desarrollando una plataforma para simulación de aplicaciones robóticas de sistemas ICC. Gentiletti explica que “el objetivo de estas investigaciones es lograr un canal de comunicación entre el cerebro y una computadora sin la ayuda de actividad muscular o de nervios periféricos, con la intención de que personas con esclerosis lateral amiotrófica, lesión medular o daño cerebral puedan controlar una prótesis o una silla de ruedas directamente desde modulaciones en su actividad cerebral (electroencefalograma)”. Si bien hay que remarcar que el desarrollo de las investigaciones está en una etapa de análisis y demostración, los investigadores del LIRINS-FIUNER, lograron poner en funcionamiento una Plataforma para simulación de aplicaciones robóticas de sistemas ICC. Con ella mueven una silla de ruedas (simulada en un software) que les permite evaluar su funcionamiento y las características que deberá tener de modo que sea segura y fácil de manejar.

El proyecto es inédito en el país y se desarrolla en colaboración con el grupo de investigación del Laboratorio de Electrónica Industrial, Control e Instrumentación (LEICI) de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de la Plata, que trabaja en el desarrollo de plataformas de hardware para ICC basadas en electroencefalografía. Para reforzar estos vínculos, convocar a otros laboratorios y difundir los logros alcanzados, el LIRINS organizó en el mes de abril, las Segundas Jornadas sobre ICC (JAICC 2009: http://www.bioingenieria.edu.ar/grupos/lirins/jaicc2009.html). En ellas se reunió a equipos de investigación –nacionales e internacionales– a fin de revisar el estado del arte, intercambiar experiencias e ideas en el área de las interfaces cerebro computadora.

Hay que destacar que el grupo de trabajo participa activamente en un proyecto internacional denominado “Programa STIC-Amsud ”. En ese marco, la FIUNER conjuntamente con el Institut national de recherche en informatique et automatique (INRIA) de Francia y la Universidad de Valparaíso (Chile) colaboran en un proyecto de “Detección Robusta y en épocas únicas, de Potenciales Evocados usados en ICC aplicando técnicas de Aprendizaje Maquinal”.

Finalmente, el Director del LIRINS, Ms. Rubén Acevedo, aclaró que el grupo de investigación no se circunscribe sólo a las ICC, sino también, desarrolla otras líneas de investigación vinculadas al diagnóstico, tratamiento y rehabilitación de disfunciones de los sistemas nervioso y muscular, como por ejemplo: “Dispositivos y sistemas para neuro-rehabilitación”, “Control y comando de dispositivos para asistencia a la comunicación y a la movilidad” y “Sistemas para detección automática de hipoacusias en neonatos”.

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