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Desarrollan un prototipo que lee señales cerebrales para que personas con discapacidad motora grave se comuniquen

Un equipo de investigación de la Universidad de Málaga ha creado un programa con el que pacientes afectados por enfermedades que impiden cualquier movimiento recuperen su competencia comunicativa. Con él no es necesaria ninguna acción muscular voluntaria, ni tan siquiera el pestañeo, para que la máquina interprete lo que se quiere hacer. Así, los expertos han confirmado la idoneidad del sistema para el envío de mensajes instantáneos.


Málaga |
13 de diciembre de 2021

Un equipo de investigación de la Universidad de Málaga ha desarrollado un prototipo que combina sensores en el cuero cabelludo y una interfaz gráfica para que personas con un deterioro severo de las habilidades motoras puedan comunicarse con su entorno. El dispositivo lee la actividad cerebral y la materializa en un ordenador, que con asistentes virtuales de voz, envían el texto a través de servicios de mensajería instantánea o correo electrónico a los contactos del paciente.

El sistema utiliza una interfaz cerebro-computadora (BCI), un tipo de tecnología de asistencia basada en las señales cerebrales de los usuarios y un dispositivo externo que las ‘traduce’.

Los resultados de este estudio, desarrollado por el grupo UMA-BCI con personas sanas, confirman su idoneidad para comenzar las pruebas en pacientes afectados por esclerosis lateral amiotrófica (ELA), el síndrome de Guillain-Barré crónico y otras enfermedades neurológicas similares que debilitan progresivamente el sistema motor aislando completamente al enfermo hasta provocar lo que se conoce como síndrome de cautiverio, al no poder relacionarse con el exterior. El hecho de poder mantener la interacción con el entorno podría mejorar su calidad de vida.

De esta manera, el dispositivo permite que se puedan enviar mensajes de texto a los contactos a pesar de que el paciente no pueda ni siquiera pestañear. El sistema utiliza una interfaz cerebro-computadora (BCI), un tipo de tecnología de asistencia basada en las señales cerebrales de los usuarios y un dispositivo externo que las ‘traduce’. De esta manera, los expertos proponen el uso de este sistema en el artículo ‘Brain–Computer Interface (BCI) Control of a Virtual Assistant in a Smartphone to Manage Messaging Applications’ de la revista Sensors como una opción válida para dar salida a una actividad cerebral sin que intervenga ninguna acción física.

En la actualidad, existen sistemas más robustos y eficaces para dar voz y movimiento a personas con dificultades motoras, pero debe existir actividad física, aunque sea mínima. “Lo realmente novedoso de este proyecto es que a través del asistente de voz se controlan aplicaciones de mensajería siendo solo necesario que haya actividad cerebral y sin requerir ninguna otra acción por parte del paciente, como parpadeos o movimientos oculares”, indica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Málaga Francisco Velasco, autor del artículo.

Francisco Velasco Álvarez, autor del estudio e investigador del Departamento de Tecnología Electrónica de la Universidad de Málaga.

Aunque el prototipo se ha testado con éxito, aún deben realizarse estudios para que esté disponible en el mercado. Deben realizarse pruebas con pacientes reales para validar su idoneidad. A pesar de ello, se postula como una herramienta eficaz para mejorar la vida de los enfermos y de sus familiares o cuidadores.

Salir del aislamiento

El sistema consiste en la colocación de un dispositivo en la cabeza de la persona a la que se mostrarán en una pantalla distintas opciones que parpadean. El usuario contará mentalmente las veces que el icono escogido se enciende. Cuando llegue a un número predeterminado, la aplicación escogida se abrirá. A continuación, se repite esta misma acción en los distintos menús que irán apareciendo como, por ejemplo, en los contactos de su agenda.

En el caso de que el paciente haya elegido la aplicación de Whatsapp y seleccionado el remitente y el texto que quiere enviar, el sistema envía un comando de voz sintetizado, como el de ‘Ok Google’ en los dispositivos Android, es interpretado por un asistente virtual y se ejecuta en el teléfono inteligente.

El dispositivo se coloca en la cabeza de la persona, a la que se mostrarán en una pantalla distintas opciones que parpadean.

En algunas enfermedades, como ELA, el paciente ve progresivamente mermada su independencia al reducirse su movilidad hasta el punto de ni siquiera poder controlar el parpadeo. “En total aislamiento, sin poder moverse ni interactuar de ninguna manera con su entorno, el enfermo acentúa el deterioro de sus capacidades intelectuales, que se suman a las motoras”, añade el investigador.

Por este motivo, los investigadores plantean probar el dispositivo en entornos reales con pacientes con discapacidad motora severa, ya que podría contribuir a que estas personas mantengan durante más tiempo su relación con quienes las rodean. Además, permitiría profundizar en la enfermedad, como conocer si se produce deterioro en la consciencia, algo sobre lo que aún no se tiene certeza. “Las teorías de la comunidad científica apuntan a que la ELA no afecta a la consciencia, sino que solo limita muscularmente. La mente se atrofia por el aislamiento, pero no porque exista una disfuncionalidad cerebral. Este sistema ayudaría a mantener más tiempo activos a enfermos en estados avanzados”, propone el investigador.

Los expertos también plantean continuar mejorando el sistema con el fin de obtener un dispositivo asequible y usable y optimizar los algoritmos para reducir posibles errores en la selección de las opciones.

Este trabajo ha sido financiado mediante el proyecto ‘Sistema de interacción cerebral de ayuda a personas con síndrome de cautiverio’ del Ministerio de Ciencia e Innovación y fondos propios de la Universidad de Málaga.

Referencias

Francisco Velasco Álvarez, Álvaro Fernández Rodríguez, Francisco Javier Vizcaíno Martín, Antonio Díaz Estrella y Ricardo Ron Angevin.‘Brain–Computer Interface (BCI) Control of a Virtual Assistant in a Smartphone to Manage Messaging Applications’. Sensors. 2021.

Más información:

#CienciaDirecta, agencia de noticias de ciencia andaluza, financiada por la Consejería de Transformación Económica, Industria, Conocimiento y Universidades de la Junta de Andalucía.

Teléfono: 958 63 71 99

E-mail: comunicacion@fundaciondescubre.es



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