Mexikó város. Az emberi test mozgásait a központi idegrendszer (CNS) agytevékenysége okozza, amely a gerincvelőtől a perifériás idegekig terjedő parancsokat továbbítja az izmokig. Ezt a kommunikációt azonban megszakíthatják különböző körülmények, megakadályozva, hogy az ember egy vagy több tagjához költözzön.
Ennek a kommunikációnak az újbóli létrehozása érdekében a betegeknél, akiknél a végtagjaikban elvesztették a mozgást, a Cinvestav Automata Vezérlő Osztály kifejlesztett egy agy-számítógép interfészt vagy BCI-t (angol rövidítése miatt), amely lehetővé teszi a mozgást robot eszközökből.
"Az interfész közvetítőként működik az agytevékenység között, amely aktiválódik egy mozgás előállításához, elképzeléséhez vagy megkísérléséhez, és egy robot eszközhöz, amely mozgást produkál" - mondta Benjamín Domínguez Castelazo, a kutatócsoport tagja.
A BCI lehetővé teszi az agy azon jeleinek kiolvasását, amelyek aktiválódnak, amikor egy mozgás megtörténik, és azokat egy számítógépben dolgozzák fel, hogy robot eszközhöz küldjék őket, a végtagok mozgásának előidézése érdekében; Ez lehet egy kar, amely segíti a mozgást, amely helyettesíti, vagy például egy kerekes szék irányítása.
"Amikor valaki megmozgatja végtagjait, karjait vagy lábait, az agy ezzel a mozgással összefüggő és elektroencefalográfiával (EEG) detektálható tevékenységet produkál, ezek az összefüggő jelek akkor is létrejönnek, amikor az illető elképzeli, hogy meg fogja mozgatni a végtagjait, vagy megpróbál mozogni a mozgás elvégzése előtt, és hasznos olyan betegeknél, akik valamilyen betegség miatt elvesztették a mobilitást "- magyarázta a kutató.
Vagyis amikor a betegek mozgási szándékot képzelnek el vagy generálnak, akkor összefüggő agyi aktivitást produkálnak, amelyet a BCI-n keresztül protézismozgásra lehet használni; valójában az Országos Rehabilitációs Intézet (INR) munkatársai sikeres teszteket végeztek az agy egyik féltekéjének károsodásával küzdő betegeknél ezzel a fejlesztéssel.
Ez a rehabilitációs módszer nem invazív, mivel EEG sisakokkal dolgozik, amelyeket az alanyokra helyeznek az agyi aktivitás mérésére. Ezeket a jeleket a számítógépre és onnan a robot eszközre továbbítják. Mivel a beteg természetes módon közvetlenül irányíthatja az eszközt, a központi idegrendszer plaszticitása lehetővé teszi a beteg mozgásának helyreállítását.
A BCI-k fejlesztésében öt általános szakasz vesz részt: megszerzés, előfeldolgozás, jellemzőkivonás, osztályozás és eszközvezérlés. Az elsőben az agyi jeleket olvassák le, encephalográfia alkalmazásával, ahol a beteget felkérik néhány mozgás elképzelésére; ezután jön a jelfeldolgozás, szűrve annak frekvenciává alakításához és a zaj (egyéb mozgások) kiküszöböléséhez, hogy egy speciális jellemzőkkel rendelkező jelet kapjon.
A jellegzetes kivonási szakasz abból áll, hogy a jel reprezentánsát veszi (algoritmusokkal a számítógépben) annak osztályozása és annak meghatározása érdekében, hogy a mozgás egy bal vagy jobb végtagra jön-e létre, és végül elérte a robotvezérlő eszközt.
Ebben a kutatási projektben a Cinvestav az INR Automatikus Vezérlés Tanszékén keresztül avatkozik be Jessica Cantillo-val, aki rehabilitáció céljából agy-számítógép interfészekkel dolgozik, valamint a spanyol BitBrain Technologies céggel, Javier Mínguezzel.
A projekt kutatási szakaszban van, de az eredmények minden intézményben ígéretesek voltak, és közös munkájuk rövid távon lehetővé teheti a rehabilitációs terápiák jelentős előrehaladását, amelyek ezen eszköz használatával járnak.