Desarrollo y aplicaciones de Interfaces Cerebro-Computadora para neuro-rehabilitación

Resumen

Las personas con lesiones en el sistema nervioso, tales como con esclerosis múltiple, accidentes cerebrovasculares o con déficit de atención, suelen padecer secuelas motoras o cognitivas que afectan su calidad de vida. Dentro de las estrategias rehabilitadoras para estos pacientes se encuentran los sistemas basados en videojuegos y la estimulación eléctrica funcional (FES) que logra o asiste el movimiento a través de la aplicación de estímulos eléctricos. Las interfaces cerebro-computadora (BCI) constituyen otra alternativa para la neuro-rehabilitación. Una BCI es un sistema que, en tiempo real, registra y procesa el electroencefalograma (EEG) para convertirlo en una salida de comando de un actuador que brinda realimentación sensorial al usuario. En este proyecto se exploraron los cambios que se producen en la señal de EEG durante un intento motor o cognitivo, a los efectos de identificar características del EEG que reflejan esos cambios y que, por ende, puedan utilizarse para el desarrollo de BCIs o como biomarcadores de intervenciones terapéuticas. También se desarrollaron y evaluaron 4 BCIs para neuro-rehabilitación. Dos de ellas detectan la desincronización relacionada al evento motor: una es portátil y la otra inalámbrica. Con esta última, y usando un FES como actuador, se comprobó preliminarmente su eficacia para la rehabilitación de la marcha en esclerosis múltiple. Una tercera detecta los cambios en la actividad de las bandas theta y beta, y comanda de manera continua un videojuego serio. Su usabilidad fue evaluada bajo la norma ISO 9241-11:2018 en voluntarios sanos y su uso en voluntarios con déficit de atención, todos adolescentes y de manera exitosa. Por último, se desarrolló una BCI basada en el potencial evocado P300 para rehabilitación cognitiva.