La UPC impulsa un 'hub' para aplicar los últimos avances en neurofisiología del movimiento humano
En el transcurso de las jornadas, se han testeado las técnicas de recepción de señales neurofisiológicas, como un casco con electrodos capaz de recabar información de las señales neuronales que se producen al ejercitar determinados movimientos corporales. Imagen: Joan Francesc Alonso
Biotecnología para mejorar la calidad de vida
El grupo de investigación BIOART forma parte del Departamento de Ingeniería de Sistemas, Automática e Informática Industrial y del Centro de Investigación en Ingeniería Biomédica (CREB) de la UPC. La actividad del grupo se centra en la aplicación de técnicas de ingeniería en el ámbito médico para mejorar los procesos de rehabilitación y terapias clínicas. Éstos se evalúan y controlan mediante el procesamiento de bioseñales multicanal. Los algoritmos están diseñados de forma eficiente para que las mismas técnicas se adapten y se apliquen a los estudios respiratorios, neuromusculares y neurológicos.
Actualmente, el grupo investiga en el campo de la rehabilitación neuronal y motora y en la configuración de respiradores mecánicos para respiración asistida. Uno de los proyectos está centrado en evaluar el estado neurológico de posibles pacientes con alteraciones en el sistema nervioso durante un proceso de rehabilitación motora. También estudian las señales cerebrales en personas que han sufrido un ictus, de cara a mejorar la recuperación cognitiva de forma más personalizada y eficaz. Por otro lado, investigan sistemas para analizar señales cerebrales de pacientes con esquizofrenia y trastorno bipolar, para mejorar su diagnóstico y evaluar los efectos de la medicación.
¿Cómo puede ayudar el estudio de las señales cerebrales y musculares en la rehabilitación de trastornos neuromusculares? La UPC reúne del 6 al 9 de febrero, en Barcelona, a expertos de setenta centros de investigación, empresas y hospitales internacionales para presentar tecnologías de rehabilitación motora con aplicación tanto en trastornos musculares como en ciencias del deporte y ergonomía. El objetivo del encuentro ha sido también constituir un 'hub' para facilitar la transferencia de tecnología en este campo.
07/02/2024
Alcanzar una comprensión completa de la neurofisiología del movimiento humano es clave para avanzar en terapias que permitan la recuperación motora y la rehabilitación de los trastornos neuromusculares producidos, por ejemplo, a consecuencia de un ictus o de trastornos neuronales. Para conseguir este reto, es necesario recoger datos de forma simultánea tanto de la actividad neuronal como de la muscular, a través de algoritmos de análisis de la actividad cerebral antes de la planificación de un movimiento muscular.
Este es uno de los objetivos del proyecto europeo HybridNeuro, en el que participa el grupo de investigación BIOsignal Analysis for Rehabilitación y Therapy Research Group (BIOART) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC). El consorcio está liderado por la Universidad de Maribor, de Eslovenia, y cuenta también con la participación del Imperial College de London, del Reino Unido, y la Universidad de Chalmers, de Suecia.
Impulso de un 'hub' en neurofisiología del movimiento humano
En el marco del proyecto HybridNeuro y con el objetivo de avanzar la investigación en neurofisiología del movimiento humano y de acelerar la transferencia a la sociedad, el grupo de investigación BIOART ha reunido del 6 al 9 de febrero en Barcelona unos 70 centros de investigación, empresas y hospitales en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona (ETSEIB) de la UPC.
El encuentro se ha centrado en la vertiente neurofisiológica del movimiento humano y profundizará en diferentes técnicas para la grabación de señales, el procesado y el análisis aplicados a la rehabilitación clínica. Además de dar a conocer los últimos avances en este campo, el objetivo ha sido también constituir un hub en el que confluyan los ámbitos académico y de investigación, empresarial y clínico, a fin de aplicar las últimas innovaciones para la rehabilitación motora y los trastornos neuromusculares. Se quiere así potenciar las sinergias en el ámbito internacional, generar una base de datos compartida, probar tecnologías, impulsar la creación de consorcios y propuestas europeas, programar actividades de interés, etc.
Workshop 'A journey into brain activity', del 6 al 9 de febrero en la ETSEIB
Funcionamiento de una red neuronal híbrida
Entre las diferentes actividades programadas, los participantes han asistido a un taller en el que se ha realizado una demostración del funcionamiento de un algoritmo de representación de procesos cerebrales y musculares. En el experimento, una persona ha llevado un casco con electrodos capaz de recabar información de las señales neuronales que se producen al ejercitar determinados movimientos corporales. Estos datos han sido recogidos por la interfaz, por lo que los participantes han podido posteriormente analizar los resultados y la correlación entre cada tipo de movimiento con las señales neuronales.
Este es un ejemplo de cómo se pueden utilizar las bioseñales emitidas por el cuerpo humano para la explotación de las interfaces neuronales y las interfaces humano-máquina en general, integrando las actividades de los centros cerebrales simultáneamente con la actividad de los músculos. Los distintos grupos de investigación integrados en el proyecto HybridNeuro tratan con esta tecnología de conseguir una comprensión completa de la neurofisiología del movimiento humano, el aprendizaje motor, la recuperación y la rehabilitación motora, unas soluciones con aplicaciones que van desde los dispositivos de rehabilitación a soluciones en ciencias del deporte, ergonomía y otros.
Para aplicar la tecnología que se desarrolla en este proyecto, el grupo BIOART hará un estudio piloto con pacientes de ictus cerebral con el Instituto Guttman.