4 March, 2024 Revista Digital sobre Patentes, Marcas y Propiedad Intelectual

Diseñan interface cerebro-computadora para recuperar movimiento

CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y DE ESTUDIOS AVANZADOS

Boletín No. 64

28 de julio de 2017

 

  • Con la lectura de las señales cerebrales procesadas por métodos computacionales pacientes parapléjicos controlan dispositivos robóticos

 

Los movimientos del cuerpo humano se originan por la actividad cerebral en el Sistema Nervioso Central (SNC), el cual transmite los comandos de la médula espinal a los nervios periféricos hasta llegar a los músculos. Sin embargo, esa comunicación puede interrumpirse por diferentes circunstancias, impidiendo a la persona el movimiento de uno a más de sus miembros.

Para restablecer esta comunicación en pacientes que sufrieron la pérdida de movimiento en sus extremidades, el Departamento de Control Automático del Cinvestav desarrolla una Interface Cerebro-Computadora o BCI (por sus siglas en inglés) que permite producir movimiento a partir de dispositivos robóticos.

“La interface funciona como un intermediario entre la actividad cerebral, que se activa para producir, imaginar o intentar un movimiento, y un dispositivo robótico para producir el movimiento”, señaló Benjamín Domínguez Castelazo, miembro del equipo de investigación.

La BCI permite leer las señales del cerebro que se activan cuando se produce un movimiento y se procesan en una computadora para ser enviadas a un dispositivo robótico, a fin de producir el movimiento de las extremidades; puede tratarse de un brazo que ayude al movimiento, uno que lo reemplace o el control de una silla de ruedas, por ejemplo.

“Cuando alguien mueve sus extremidades, brazos o piernas, el cerebro produce una actividad correlacionada a este movimiento y detectable por electroencefalografía (EEG), estas señales correlacionadas también se producen cuando la persona imagina que va a mover sus extremidades o intenta moverlas antes de realizar el movimiento y sirve en pacientes que han perdido la movilidad por alguna enfermedad”, explicó el investigador.

Es decir, los pacientes al imaginar o generar una intensión de movimiento producen actividad cerebral correlacionada, que mediante una BCI se puede aprovechar para hacer mover una prótesis; de hecho, personal del Instituto Nacional de Rehabilitación (INR) ha realizado pruebas exitosas en pacientes con daño en un hemisferio del cerebro con este desarrollo.

Este método de rehabilitación no es invasivo al trabajar con cascos de EEG, colocados en los sujetos para medir la actividad cerebral, estas señales son enviadas al ordenador y de ahí al dispositivo robótico. Como el paciente puede directamente controlar el dispositivo de forma natural, la plasticidad del SNC permite recuperar el movimiento en el paciente.

En el desarrollo de las BCI intervienen cinco etapas generales: adquisición, preprocesamiento, extracción de características, clasificación y control del dispositivo. En la primera se toma una lectura de las señales cerebrales, con el uso de encefalografía, donde se pide al paciente imaginar algunos movimientos; después viene el procesamiento de la señal, sigue su filtrado para transformarla en frecuencia y eliminar los ruidos (otros movimientos) para conseguir una señal con características particulares.

La etapa de extracción de características consiste en tomar lo representativo de la señal (con algoritmos en la computadora) con el objetivo de clasificarla y determinar si la generación del movimiento es para un miembro izquierdo o derecho, y finalmente se llega al dispositivo robótico de control.

En este proyecto de investigación intervienen el Cinvestav a través del Departamento de Control Automático, el INR, con Jessica Cantillo, quien trabaja con interfaces cerebro-computadora para la rehabilitación, y la empresa española BitBrain Technologies, con Javier Mínguez.

El proyecto se encuentra en fase de investigación, pero los resultados han sido prometedores en cada institución y su trabajo en conjunto puede permitir en corto plazo tener avances significativos en terapias de rehabilitación que involucren el uso de esta herramienta.

-o0o–

Atención a medios:                                  Imágenes disponibles en:

Tel: 57 47 38 00 ext: 1462 y 3359

www. flickr.com/photos/cinvestav

Comparte tu opinión sobre este artículo

Comentarios

Related Posts

Investigadores de la BUAP ganan el certamen “Javier Barros Sierra” 2017, de fundación UNAM

28 junio, 2017

28 junio, 2017

FUENTE: Asociación Nacional de Universidades e Instituciones de Educación Superior, ANUIES, www.anuies.mx • Crean nanomaterial para la regeneración de huesos...

Desarrollan metodologías para producir bioetanol a precio menor que las gasolinas

14 febrero, 2017

14 febrero, 2017

Investigadores de Veracruz crean alternativa científica al alza de combustible El declive de la producción petrolera plantea a México el...

Kalani, automóvil eléctrico creado por universitarios

10 marzo, 2018

10 marzo, 2018

Por Ricardo Capilla Vilchis Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- En el mundo del automovilismo, existen competencias en las que...

Distinguen a estudiantes mexicanos en certamen internacional por proyecto de agro tecnología que emplea inteligencia artificial

23 noviembre, 2018

23 noviembre, 2018

Alumnos del IPN plantean sistemas automatizados de control para cultivos en sitios no asignados para la agricultura Estudiantes del Instituto...

México es incierto en seguridad cibernética: experta

10 junio, 2016

10 junio, 2016

FUENTE: AGENCIA ID El país es el tercer lugar mundial en criminalidad cibernético, y más de la mitad de su población...

Detecta brucelosis biosensor politécnico

23 marzo, 2017

23 marzo, 2017

INSTITUTO POLÍTECNICO NACIONAL COMUNICADO DE PRENSA C-203 Podrá usarse en el campo sin necesidad de llevar la muestra al laboratorio...

Logra mexicano innovador biofertilizante que hace de los suelos más fértiles y productivos

9 febrero, 2016

9 febrero, 2016

* La diferencia principal de la tecnología está en el mecanismo de estabilización y secuestro de carbono, utiliza al bambú...

La ciencia detrás de Flatev, la máquina para hacer tortillas al estilo Nespresso

19 julio, 2016

19 julio, 2016

AUTOR: Janet Cacelín FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- Después de varios años de vivir en el extranjero...

Ceener: desarrollo tecnológico en energías renovables

26 enero, 2017

26 enero, 2017

Ensenada, Baja California.  (Agencia Informativa Conacyt).- Brindar mediante tecnología soluciones a las problemáticas industriales y sociales de la región, es la...

A partir de colillas de cigarro, universitario elabora celulosa para fabricar papel

18 junio, 2018

18 junio, 2018

FUENTE: Asociación Nacional de Universidades e Instituciones de Educación Superior, ANUIES, www.anuies.mx • Por cada tonelada de colillas procesadas se...

Tecnología para el tratamiento de aguas residuales del sector industrial

23 octubre, 2018

23 octubre, 2018

Por Chessil Dohvehnain San Luis Potosí, San Luis Potosí.  (Agencia Informativa Conacyt). El Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica...

Desarrollan en la UNAM sanitario seco mecatrónico y ecológico

27 julio, 2018

27 julio, 2018

FUENTE: Asociación Nacional de Universidades e Instituciones de Educación Superior, ANUIES, www.anuies.mx • Es higiénico y seguro. Los residuos se...

El mapa interactivo de logística para transporte de carga

24 julio, 2018

24 julio, 2018

Por Armando Bonilla Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- De acuerdo con la Síntesis metodológica de la estadística de vehículos...

Diseñan sistema de alerta ante inundaciones

31 marzo, 2016

31 marzo, 2016

AUTOR: Israel Pérez FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Santiago de Querétaro, Querétaro. 25 de marzo de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- Con el propósito...

Fundación UV impulsa proyecto para atender enfermos oncológicos

14 abril, 2017

14 abril, 2017

FUENTE: Asociación Nacional de Universidades e Instituciones de Educación Superior, ANUIES, www.anuies.mx • Es denominado “Urgencia de equipo, urgencia de...