Interfaz Cerebro-Computadora para solucionar discapacidades motoras

La Interfaz Cerebro-Computadora (ICC) es un proyecto de tesis de maestría de la michoacana Alma Rosa Méndez Gordillo. Se trata de una aplicación novedosa cuya finalidad es apoyar en la parte social.

De acuerdo con Méndez Gordillo, el término interfaz es el nombre técnico que se otorga a la conexión física y funcional entre dos sistemas o dispositivos de cualquier tipo.

Pese a que se trató de un trabajo de maestría, no se quedó solo en esto, el resultado fue un sistema de interacción hombre-máquina, en el cual es posible traducir ciertas instrucciones en una interacción real en un mundo físico o virtual (persona-brazo robótico).

Los beneficios son palpables al utilizar un electrodo con el que se captan las señales, esta actividad es la que se realiza mediante un electroencefalograma (EEG), en el que se colocan alrededor de 30 electrodos alrededor de la cabeza. En el caso del trabajo de Méndez Gordillo solo se recurre a un electrodo que está en una diadema (de la empresa NeuroSky), en la que el electrodo se ubica en la parte frontal de la cabeza.

Este trabajo se llevó a cabo utilizando tres componentes: atención, meditación y parpadeo, los cuales brindan a su vez el movimiento en tres grados de libertad del brazo robótico, el cual rediseñó la experta y alcanza hasta cinco grados de libertad.

Aplicabilidad

En cuanto a los beneficios para la salud, se pueden elaborar prótesis para personas que sufren de alguna discapacidad, cuadriplejia, déficit de atención, entre otros.

La interfaz permitirá que la gente pueda desde sostener objetos hasta sostenerse por sí sola (en el caso de una persona cuadripléjica); mientras que a nivel empresa, aquellos trabajos “rutinarios” o demasiado mecánicos pero no tan complejos, permitiría que una persona los realice sin exponer ninguna de sus extremidades, trabajando solamente la mente.

La aplicación de esta innovación se puede dar en dos sentidos: invasivo y no invasivo, aunque en este modelo específicamente se recurre más al segundo, toda vez que eso significa la colocación de un electrodo en la parte superficial; mientras que el invasivo sí requeriría de un corte cerebral, en el que se inserta el electrodo.

Uno de los elementos que hizo que la investigadora realizara este proyecto fue su interés por poner en práctica los conocimientos obtenidos en la licenciatura como físico matemático, en donde la informática, matemáticas y física fueron el común denominador que despertaron su interés por llevarlo al mundo práctico.

Ya con la maestría en ingeniería mecánica tuvo acercamiento con las aplicaciones de esta especialidad; no obstante —reconoce Méndez Gordillo—, le interesaba aquello en donde pudiera complementar lo que estaba estudiando (electrónica y construcción), nunca perdió de vista el sentido social de su trabajo.

El estudio

Como parte del trabajo experimental, la maestra trabajó con seis personas (tres mujeres y tres hombres de entre 23 y 30 años), con quienes pudo verificar si la interfaz es viable o no. De acuerdo con la experta, es en este rango de edad cuando se registran mayores accidentes que pueden derivar en una discapacidad y en falta de empleo, de ahí que se haya optado por esta sección poblacional.

Algunos de los requisitos necesarios para formar parte de esta investigación eran: gozar de buena salud mental (requisito muy importante, destacó Méndez), contar con todas sus extremidades y no haber interactuado con algún otro tipo de interfaz. Su objetivo actual es ponerlo en práctica con personas con una discapacidad mayor.

Cabe destacar que la maestra Méndez Gordillo estuvo respaldada por el doctor en ciencias de materiales, Marco Antonio Espinosa Medina, quien es ingeniero industrial mecánico por el Instituto Tecnológico de Morelia, así como miembro nivel II del Sistema Nacional de Investigadores (SNI) y miembro de la Academia Mexicana de Ciencias y cuyas especialidades son en materiales, corrosión acuosa y a alta temperatura; bioingeniería y protección de materiales. También contó con el apoyo del maestro en ingeniería, Miguel Villagómez Galindo, ingeniero mecánico por la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, cuyas especialidades son en biomateriales, biomecánica e ingeniería tisular y robótica médica por la Universidad de Zaragoza, en donde realizó su estancia de maestría.

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, la maestra Méndez Gordillo destaca que el apoyo no fue solo en la recepción de documentos que sirvieran para el trabajo, sino que incluso apoyaron a que acudiera a un congreso en Canadá, en acercarse a otros proyectos, así como en la difusión del mismo.

Finalmente, aunque existen trabajos similares en el país, específicamente en el estado de San Luis Potosí, este tiene por objetivo el control de un prototipo en forma de carro a través de una diadema, por ejemplo. Mientras que a nivel internacional, en los países asiáticos (China, Japón y Corea) la implementación de este tipo de sistemas está más enfocado en el control de un avión de pequeña escala.

Fuente: CONACYT.