27 September, 2020 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

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...

Inteligencia artificial en México

10 enero, 2018

10 enero, 2018

Por Karla Navarro Ensenada, Baja California. 8 (Agencia Informativa Conacyt).- Especialistas del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE),...

éxico debe multiplicar por 10 su cifra de científicos y tecnólogos: Academia Mexicana de Ingeniería

31 agosto, 2017

31 agosto, 2017

Plantean desafíos la AIM, Universidad de Guadalajara y el Instituto Tecnológico Nacional México cuenta con una plantilla de 50 mil...

Laboratorio de Software Libre se suma a Google Cloud

5 junio, 2018

5 junio, 2018

Por Érika Rodríguez Zacatecas, Zacatecas.  (Agencia Informativa Conacyt).- Una de las principales estrategias del Laboratorio de Software Libre (Labsol), del...

Científica mexicana a la caza de moléculas contra cáncer de mama triple negativo

2 marzo, 2017

2 marzo, 2017

El padecimiento es de los más agresivos y no cuenta con un tratamiento efectivo Se estima que 37 por ciento...

Convocatoria de apoyo a la investigación en materia agrícola, pecuaria, acuacultura, agrobiotecnología y recursos fitogenéticos

18 febrero, 2017

18 febrero, 2017

Por Mercedes López Ciudad de México. 13 de febrero de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- A través del Fondo Sectorial de Investigación...

Celebra Premio Nacional de Ciencia y Tecnología en Alimentos 40 años de impulso científico

8 mayo, 2016

8 mayo, 2016

FUENTE: AGENCIA ID A fin de conmemorar su trayectoria abre la convocatoria 2016 y lanza una nueva categoría: “Investigación en alimentos...

Crean jóvenes leoneses zapatos de sargazo

25 junio, 2019

25 junio, 2019

Un grupo emprendedor de jóvenes leoneses decidió poner manos a la obra y ya fabrican unos zapatos con PET a los que ahora le agregaron sargazo

Diseñan prototipo sustentable de equipo semicontinuo de extracción de cera de candelilla

7 octubre, 2016

7 octubre, 2016

Saltillo, Coahuila.  (Agencia Informativa Conacyt).- Científicos del Grupo de Investigación en Candelilla (GIC) del Departamento de Investigación en Alimentos (DIA) en la...

Parque de Innovación Tecnológica de Sinaloa: sinergia academia-empresa-gobierno

1 junio, 2016

1 junio, 2016

AUTOR: Janeth Aldecoa FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Culiacán, Sinaloa. 24 de mayo de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- La formación de recursos humanos...

Usos potenciales y diversidad genética del guayule

12 diciembre, 2018

12 diciembre, 2018

Por Felipe Sánchez Banda Saltillo, Coahuila.  (Agencia Informativa Conacyt).- La fabricación de neumáticos y generación de látex hipoalergénico son algunas...

¿Cómo se desarrollan las vacunas?

5 agosto, 2017

5 agosto, 2017

Por Dalia Patiño Puebla, Puebla. (Agencia Informativa Conacyt).- Para hacer ciencia se necesita pasión por lo que haces, más allá de...

CIO desarrolla refractómetro de fibra óptica

9 agosto, 2016

9 agosto, 2016

AUTOR: Tomás Dávalos FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Aguascalientes, Aguascalientes.  (Agencia Informativa Conacyt).-Rodolfo Martínez Manuel, especialista del Centro de Investigaciones en...

Acoso y fraude, principales delitos cibernéticos denunciados

10 diciembre, 2018

10 diciembre, 2018

Por Karla Navarro Ensenada, Baja California.  (Agencia Informativa Conacyt).- La actividad de usuarios en redes sociales o navegando en Internet...

La misión LATAM I en la Mars Desert Research Station propone la creación de una agencia espacial latinoamericana

13 mayo, 2017

13 mayo, 2017

FUENTE: Asociación Nacional de Universidades e Instituciones de Educación Superior, ANUIES, www.anuies.mx • La ciencia no tiene nacionalidad ni sabe...