Innovador dispositivo de comunicación para personas con parálisis

Enviado por Sahian M. Mondragón
Juan Manuel Hernández, ingeniero en Mecatrónica del Instituto Politécnico Nacional (IPN), creó un dispositivo que permite capturar y decodificar señales eléctricas cerebrales de los pacientes con parálisis cerebral severa, para que puedan entablar conversaciones sencillas.

El experto dio a conocer en entrevista que el dispositivo fue diseñado inicialmente como accesorio periférico para consolas de videojuegos, y que consta de 14 sensores que se colocan en el cuero cabelludo.

Dichos sensores captan las señales del cerebro transformándolas en datos que a su vez son interpretados por un software. El programa, de autoría de Hernández, convierte tales interpretaciones en acciones.

Una vez transformados en comandos mentales y después a emulaciones de pulsos del teclado de una computadora personal, se acciona la reproducción sonora de las palabras “sí” y “no”, en función de la acción mental producida por el paciente.
El dispositivo fue probado en un paciente de 18 años, que se sometió a diversos exámenes clínicos para determinar si era capaz de emitir patrones de señales de electroencefalograma a voluntad y de forma perceptible.

Los resultados de la prueba fueron satisfactorios, pues el paciente logró comunicar las frases “sí” y “no” de manera voluntaria, hecho que representó un 74 por ciento de éxito.

La interfaz creada por el ingeniero fue llamada Emotiv EPOC, y aseguró haberla aprovechado gracias al apoyo del académico Horacio Rostro González, del Campus Irapuato-Salamanca de la Universidad de Guanajuato.

En el laboratorio de dicha casa de estudios se efectuaron pruebas de junio a agosto de 2014, añadió Hernández, quien subrayó que con los resultados obtenidos se confirmó que la interfaz Emotiv EPOC brindó el método de lectura de datos requerido por el prototipo.

Con esta innovación, el Consejo Zacatecano de Ciencia, Tecnología e Innovación (COZCYT) otorgó el 50 por ciento de financiamiento del costo total del equipo, a fin de poder continuar con el proyecto.Hoy en día, el estudio fue retomado por los investigadores Gema Berenice Gudiño Mendoza y Javier Mauricio Antelis Ortiz, del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM), Campus Guadalajara, cuyo objetivo es amplificar el sistema de comunicación e incluso que permita mover objetos.
El sistema que incorpora lectura de encefalografía permitirá que personas con parálisis cerebral severa se comuniquen en forma básica y entendible.

El ingeniero Hernández explicó que su proyecto se basa en la tecnología que decodifican las señales eléctricas del cerebro, llamadas electroencefalografías (EEG), al emplear la interfaz Emotiv EPOC, un dispositivo diseñado originalmente como accesorio periférico para consolas de videojuegos, que permite al usuario controlar el desarrollo del juego con el pensamiento.

En ese laboratorio se efectuaron pruebas de junio a agosto de 2014. Con los resultados obtenidos se confirmó que la interfaz Emotiv EPOC otorgaba el método de lectura de datos que requería el proyecto. Este resultado hizo posible que el Consejo Zacatecano de Ciencia, Tecnología e Innovación (Cozcyt) apoyara al ingeniero con 50 por ciento del costo total del equipo para continuar así con el proyecto.

Comandos básicos
Un paciente masculino de 18 años de edad con parálisis cerebral severa fue el primer candidato para las pruebas del proyecto. Una serie de exámenes clínicos previos determinó que el paciente podía operar sin problemas un Sistema Alternativo y Aumentativo de Comunicación (SAAC), al ser capaz de emitir patrones de señales de EEG a voluntad y de forma perceptible.

El ingeniero Hernández también creó un software para convertir las señales de EEG a comandos mentales y después a emulaciones de pulsos del teclado de una computadora personal, donde se acciona la reproducción sonora de las palabras “sí” y “no”, dependiendo de la acción mental invocada por el paciente.

Con el sistema de comunicación implementado, que incorpora la aplicación del software creado por el ingeniero Hernández, el paciente logró controlar también un videojuego, por primera vez en su vida, al mover mentalmente un vehículo virtual. Posteriormente inició el proceso de familiarización en el uso del sistema en situaciones cotidianas, como conversaciones sencillas y expresión de deseos.

En la actualidad, el estudio está siendo retomado por la doctora Gema Berenice Gudiño Mendoza y el doctor Javier Mauricio Antelis Ortiz, ambos investigadores del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM) Campus Guadalajara, quienes analizan el proyecto con el interés de aplicar una tecnología similar con el mismo paciente, para amplificar el sistema de comunicación e incluso mover objetos.