Personas con parálisis usan silla de ruedas controlada mentalmente

Tres personas con parálisis de las cuatro extremidades se desplazaron por una habitación desordenada en una silla de ruedas controlada mentalmente con un nivel razonablemente alto de precisión.

Esto sugiere que las personas con parálisis podrían moverse de forma independiente a través de ciertas habitaciones, pero es posible que la tecnología no sea lo suficientemente avanzada para navegar por una calle concurrida.

Una variedad de diferentes investigadores han utilizado previamente dos estrategias principales para probar sillas de ruedas controladas por la mente en personas sin discapacidades.

El primero involucra a una persona que se enfoca en una luz parpadeante en un lugar particular.

Esto genera señales cerebrales que una inteligencia artificial traduce en movimientos de la silla de ruedas hacia ese lugar, pero este enfoque a menudo provoca fatiga visual.

La segunda estrategia consiste en implantar electrodos en el cerebro.

Estos transmiten con precisión señales cerebrales a una IA, pero solo siguiendo un procedimiento altamente invasivo que conlleva un riesgo de infección.

Al probar una tercera estrategia, José Millán de la Universidad de Texas en Austin y sus colegas reclutaron a tres personas con poco o ningún movimiento en alguna de sus extremidades.

El equipo evaluó si una interfaz cerebro-computadora podría dirigir una silla de ruedas eléctrica en función de la actividad cerebral generada cuando estas personas imaginan que mueven sus extremidades.

Cada participante llevaba un casquete que contenía 31 electrodos, que podían detectar de forma no invasiva señales de una región del cerebro que regula el movimiento, llamada corteza sensoriomotora.

Estas señales se transmitieron a una computadora portátil fijada en la parte posterior de la silla de ruedas, donde una IA las tradujo en movimientos de ruedas.

Para moverse hacia la derecha, los participantes imaginaron mover ambos brazos.

Para moverse hacia la izquierda, se imaginaron moviendo ambas piernas.

Por lo demás, la silla de ruedas se movió hacia adelante.

En las otras dos estrategias utilizadas para dirigir las sillas de ruedas controladas por la mente, la capacidad de moverse en la silla depende principalmente de qué tan bien las interfaces cerebro-computadora recuperan e interpretan las señales cerebrales de un usuario durante una sesión de entrenamiento y prueba que dura unas pocas horas.

En la última investigación, el equipo entrenó a los participantes para generar señales cerebrales más claras durante un período de dos a cinco meses, con tres sesiones de entrenamiento por semana.

Durante cada sesión, el equipo pidió a los participantes que ordenaran a la silla de ruedas que se moviera hacia la izquierda o hacia la derecha unas 60 veces, en promedio.

La “Persona 1” entregó los comandos correctos el 37 por ciento del tiempo, en promedio, en sus primeras 10 sesiones de entrenamiento, aumentando al 87 por ciento de precisión en sus últimas 10 sesiones de entrenamiento.

La precisión de dirección de la “Persona 3” también mejoró, del 67 % al 91 %.

La “Persona 2” dirigió constantemente con una precisión promedio del 68 por ciento durante sus sesiones de entrenamiento.

“Habrá gente que lo aprenderá muy rápido y muy bien, luego habrá otros que necesitarán más tiempo para aprender, como la Persona 2, pero creo que cualquiera puede aprender a hacerlo”, dice Millán.

Al analizar las señales cerebrales de los participantes durante el período de entrenamiento, el equipo encontró que las señales cerebrales “izquierda” y “derecha” de la Persona 1 y la Persona 3 se volvieron más distintas.

A continuación, el equipo probó qué tan bien los participantes podían conducir la silla de ruedas a través de cuatro puntos de control en una habitación de hospital de 15 metros que contenía camas, sillas y equipo médico.

La persona 1 completó el circuito en aproximadamente 4 minutos con un 80 por ciento de éxito, en promedio, en 29 intentos.

El éxito se definió como pasar por los puntos de control del circuito.

La persona 3 completó el circuito en aproximadamente 7 minutos con un 20 % de éxito, en promedio, en 11 intentos.

La persona 2 llegó al tercer punto de control en aproximadamente 5 minutos durante el 75 por ciento de sus intentos, pero no pudo completar todo el recorrido.

“No diría que el enfoque es útil en calles concurridas o entornos menos controlados, pero la capacidad de moverse de forma independiente puede ser un gran beneficio para estas personas”, dice Millán.

Sin embargo, el casquete debe adherirse a la cabeza a través de un gel que se seca después de unas horas, lo que limita el tiempo que se puede controlar la silla de ruedas a la vez.

El uso de geles podría algún día evitarse debido a los rápidos avances en electrodos secos e impresos en la piel, así como en los que se colocan dentro del oído, dice Palaniappan Ramaswamy de la Universidad de Kent, Reino Unido.

La combinación de esta última investigación con la tecnología sin gel podría llevar las sillas de ruedas controladas por la mente al mundo real en la próxima década, dice.

Fuente: New Scientist