Crean una interfaz que permite a las personas con parálisis controlar sus dispositivos electrónicos

Crean una interfaz que permite a las personas con parálisis controlar los dispositivos electrónicos. / BrainGate.
Crean una interfaz que permite a las personas con parálisis controlar los dispositivos electrónicos. / BrainGate.

Las tabletas y otros dispositivos de computación móviles son parte de la vida cotidiana, pero su uso puede ser difícil para las personas con parálisis. Una nueva investigación del consorcio BrainGate, muestra cómo una interfaz cerebro-computadora (BCI) puede permitir que las personas con parálisis operen directamente un dispositivo de tableta disponible con solo pensar en hacer movimientos y clics con el cursor.

Crean una interfaz que permite a las personas con parálisis controlar sus dispositivos electrónicos

Restaurando la comunicación

Dos participantes en el ensayo clínico BrainGate controlan directamente una tableta a través de una interfaz cerebro-computadora para chatear entre ellos en línea. La investigación, publicada en PLOS ONE, es un paso hacia la restauración de la capacidad de las personas con parálisis para utilizar las tecnologías cotidianas.

En un estudio publicado el 21 de noviembre en PLOS ONE, tres participantes de ensayos clínicos con tetraplejia, cada uno de los cuales estaba usando el BrainGate BCI en investigación que registra la actividad neural directamente de un pequeño sensor colocado en la corteza motora, pudieron navegar a través de los programas de tabletas de uso común, incluidas las aplicaciones de correo electrónico, chat, transmisión de música y video compartido. Los participantes enviaron mensajes a familiares, amigos, miembros del equipo de investigación y sus compañeros participantes. Navegaron por la web, verificaron el clima y compraron en línea. Un participante músico, tocó un fragmento de "Ode to Joy" de Beethoven en una interfaz de piano digital.

"Durante años, la colaboración de BrainGate ha estado trabajando para desarrollar los conocimientos de neurociencia y neuroingeniería para permitir que las personas que han perdido habilidades motoras controlen dispositivos externos solo con pensar en el movimiento de su propio brazo o mano", dijo la Dra. Jaimie Henderson, autora principal del artículo y neurocirujano de la Universidad de Stanford.

"En este estudio, hemos aprovechado ese know-how para restaurar la capacidad de las personas para controlar exactamente las mismas tecnologías cotidianas que usaban antes del inicio de sus enfermedades. Fue maravilloso ver a los participantes expresarse o simplemente encontrar la canción que deseaban escuchar".

El BrainGate BCI de investigación, incluye un implante del tamaño de una aspirina para bebés que detecta las señales asociadas con los movimientos previstos producidos en la corteza motora del cerebro. Esas señales se decodifican y se enrutan a dispositivos externos. Los investigadores de BrainGate y otros grupos que utilizan tecnologías similares han demostrado que el dispositivo puede permitir a las personas mover brazos robóticos o recuperar el control de sus propias extremidades, a pesar de haber perdido la capacidad motora debido a una enfermedad o lesión. Este estudio de la colaboración incluye científicos, ingenieros y médicos del Instituto Carney para la Ciencia del Cerebro de Brown University, el Centro Médico de Asuntos de Veteranos de Providence (PVAMC), el Hospital General de Massachusetts (MGH) y la Universidad de Stanford.

Dos de los participantes en este último estudio tuvieron debilidad o pérdida de movimiento de sus brazos y piernas debido a la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), una enfermedad progresiva que afecta los nervios del cerebro y la columna vertebral que controlan el movimiento. El tercer participante quedó paralizado debido a una lesión en la médula espinal. Todos se inscribieron en un ensayo clínico destinado a evaluar la seguridad y la viabilidad del sistema BrainGate en investigación.

Para este estudio, las señales neuronales del BrainGate BCI se enrutaron a una interfaz Bluetooth configurada para funcionar como un mouse inalámbrico. El ratón virtual se emparejó con una tableta Google Nexus 9 no modificada. Luego se les pidió a los participantes que realizaran un conjunto de tareas diseñadas para ver qué tan bien podían navegar dentro de una variedad de aplicaciones de uso común, y pasar de una aplicación a otra. Los participantes buscaron selecciones de música en un servicio de transmisión, buscaron videos en YouTube, se desplazaron por un agregador de noticias y compusieron correos electrónicos y chats.

El estudio mostró que los participantes podían realizar hasta 22 selecciones de apuntar y hacer clic por minuto mientras usaban una variedad de aplicaciones. En las aplicaciones de texto, los participantes pudieron escribir hasta 30 caracteres efectivos por minuto utilizando las interfaces estándar de correo electrónico y texto.

El estudio señaló que los participantes encontraron que la interfaz era intuitiva y divertida de usar. Uno dijo: "Se sintió más natural que las veces que recuerdo usar un mouse".

Los investigadores se alegraron al ver la rapidez con la que los participantes utilizaron la interfaz de la tableta para explorar sus aficiones e intereses.

"Fue genial ver a nuestros participantes abrirse camino a través de las tareas que les pedimos que realizaran, pero la parte más gratificante y divertida del estudio fue cuando hicieron lo que querían hacer: usar las aplicaciones que les gustaban para hacer compras”, dijo el autor principal, el Dr. Paul Nuyujukian, un ingeniero de bioingeniería en Stanford.

El hecho de que los dispositivos de la tableta estuvieran completamente inalterados y de que todos los programas de accesibilidad precargados estuvieran apagados fue una parte importante del estudio, señalaron los investigadores.

"Las tecnologías de asistencia disponibles en la actualidad, si bien son importantes y útiles, son inherentemente limitadas en términos de la velocidad de uso que permiten, o la flexibilidad de la interfaz. Eso se debe en gran parte a las señales de entrada limitadas que están disponibles. Con la riqueza de las entradas de BCI, pudimos comprar solo dos tabletas en Amazon, activar Bluetooth y los participantes podrían usarlas con nuestro sistema en investigación BrainGate”, dijo Krishna Shenoy, autora principal del artículo, ingeniera eléctrica y neurocientífica en la Universidad de Stanford y el Instituto Médico Howard Hughes.

Los investigadores dicen que el estudio también tiene el potencial de abrir nuevas líneas de comunicación importantes entre los pacientes con déficits neurológicos graves y sus proveedores de atención médica.  @mundiario

 

 

Comentarios