Vemos a través de los ojos. Pero también vemos con el cerebro. Y ver con el cerebro normalmente se denomina imaginación. No hay ni luces ni sonido dentro del cerebro. Sólo corrientes de impulsos electromagnéticos indirectamente relacionadas con las cosas del mundo.
En este Blog buscamos la divulgación científica de forma libre y sin condicionamientos.
Es por esta razón por la que hoy queremos daros a conocer varios proyectos de investigación “Open-Source”, que aunque en una primera instancia parecen lejanos para los fisioterapeutas, marcan el camino de lo que está por venir.
Vamos a hablar de la Myo ArmBand, del “Proyecto Luke”, un Biofeedback EEG y las impresoras 3D.
Myo armband
https://www.engadget.com/2016/01/18/myo-wearable-controls-prosthetic-arm/
Proyecto Luke Skywalker
EEG Biofeedback/Neurofeedback
Proyecto “Open Source”. Robot impreso 3D
Arduino
Estos proyectos están ayudándonos a dar uno de los pasos más importantes para la fisioterapia del futuro y del presente a través de un nexo de unión común: la Neurociencia.
Dentro de la Neurociencia, una de las herramientas que tenemos en la fisioterapia es la Imaginería Motora, de la que ya hemos hablado en otras ocasiones.
La imaginería nos puede ayudar haciendo que el pensamiento de un movimiento se traduzca en impulsos electromagnéticos que cincelen de nuevo el Córtex Somatosensorial.
Pero ¿qué pasaría si utilizamos la imaginería motora para mover un brazo protésico?.
Seguramente pensaréis que estoy loco, pero esto, es ya una realidad hace años.
El fundamento es el siguiente; el hecho de pensar en movernos activa las mismas vías neuronales que se activan cuando nos “movemos de verdad”.
Este hecho fue un cambio de paradigma fundamental en el desarrollo de la fisioterapia de los últimos años. Ya sabemos que el primer paso para mover una parte de nuestro cuerpo es pensar en mover ese segmento corporal.
¿Qué pasaría si somos capaces de hacer una lectura de la intención de mover? En ese caso no necesitaríamos que hubiera movimiento real del segmento corporal para poder hacer una interpretación del mismo. Pero esto, que para mí sigue siendo increíble, no es lo más interesante, porque parece que además el camino neuronal es bidireccional (con los medios técnicos adecuados). Una órtesis conectada a un brazalete myoeléctrico en un paciente que ha sufrido un derrame cerebral es capaz de ayudar al paciente a recuperar conexiones nerviosas y que recupere parte de su esquema motor perdido cuando la órtesis se utiliza como un biofeedback.
Para nosotros la base de la investigación científica es que lo que se investiga sea interesante, divertido y motivador. Cuando hablamos de neurociencia parece lo que hacemos es mirar a conexiones cerebrales y sinapsis entre neuronas con procesos químicos en cascada que tienen unos nombres de tremenda complejidad.
Vamos a intentar darle sentido a la neurociencia hablando de lo que se podemos hacer con ella dejando de lado lo que ocurre a nivel neurofisiológico.
Os presentamos la Myo Gesture Control Armband.
La Myo Gesture Armband es un electromiógrafo capaz de reconocer y transducir los impulsos eléctricos que se generan cuando una persona mueve o piensa en mover el brazo. Esta información es transmitida a un ordenador y el ordenador determina el movimiento que el paciente está intentando realizar.
La traducción del ordenador se puede utilizar para su uso en entrenamiento a través de videojuegos imaginándonos que tenemos que realizar una acción concreta, pasar diapositivas en un Power Point en clase o manejar un dron con nuestro brazo.
Lo mejor de la banda es que se está comenzando a desarrollar muchos proyectos en unión con Arduino, que es una plataforma “Open-Source” que se fundamenta en el uso de Hardware y Software de base abierta y que sea utilizable de forma sencilla. La intención de la plataforma es que todo el mundo pueda desarrollar proyectos interactivos.
El siguiente proyecto es el “Proyecto Luke”. Desarrollado dentro del programa DARPA, es una de las prótesis más avanzadas a nivel tecnológico y llegará al mercado estadounidense a finales de año. Saldrá a la venta en Estados Unidos a finales de año con un coste de alrededor de 100.000$Dólares. Es uno de los brazos protésicos tecnológicamente más avanzados y su nombre está inspirado en Luke Skywalker de Star Wars.
Combinando «avances en electrónica, motores, baterías y materiales», dotará a los amputados de una mayor flexibilidad y capacidad de movimiento que una prótesis convencional. Así, por ejemplo, el hombro, el codo y la muñeca tienen fuentes de alimentación independientes, lo que hará que los usuarios puedan alcanzar su cabeza o su espalda. Además, gracias a unos sensores de fuerza, el usuario sabrá cómo de fuerte está agarrando un objeto (desde un vaso de agua, un huevo o una lata) y, gracias a esa noción de sensibilidad, podrá realizar actividades como comer con cuchara”.
La prótesis Luke funciona gracias a varias Myo Gesture Armband evolucionadas y sin necesidad de hacer ningún tipo de intervención quirúrgica. El hecho de pensar en mover es reconocido por las Armbands y se traduce en el movimiento adecuado de la mano protésica.
Dentro de las mejoras técnicas de los últimos años cabe destacar también la aparición de los EEG-monitoring products.
Estos sistemas se fundamentan en el uso del electroencefalograma (EEG), que es un análisis que se utiliza para detectar la actividad eléctrica del cerebro. Este procedimiento realiza un seguimiento de las ondas cerebrales y las registra. Los biofeedbacks basados en la tecnología EEG son sensores que reconocen las ondas cerebrales y las vuelcan en un software informático para que puedan usarse. Nuevamente la unión con el desarrollo “Open Source” a través de Arduino le está dando alas a estos lectores básicos de ondas cerebrales.
El potencial de estos EEG-monitoring products es impresionante y sólo está marcado por el techo de nuestra imaginación y las cuestiones técnicas que poco a poco se van solventando.
En el 2005 comenzó otro proyecto similar de “Open-Source”. EL Dr. Adrian Bowyer funda RepRap, en la Universidad de Bath, una iniciativa de código abierto para construir una impresora 3D que puede imprimir la mayoría de sus propios componentes. La visión de este proyecto es el de democratizar la fabricación de unidades de distribución de bajo coste RepRap a las personas de todo el mundo, lo que les permite crear productos a diario por su cuenta.
En este punto os estaréis preguntando de qué os sirve conocer que hay una prótesis de 100.000$Dólares cuando lo que queremos es difundir herramientas “Open-Source” y que los avances tecnológicos lleguen a todo el mundo.
El camino nos lleva al siguiente proyecto, que es el que más me gusta: “InMoov | open-source 3D printed life-size robot” (http://inmoov.fr/).
Dentro de los proyectos colaborativos, éste es un proyecto en el que se ha creado una comunidad alrededor de un Robot totalmente imprimible. Desde esa página web se pueden descargar los planos y todo lo relacionado con la impresión del robot a tamaño real.
De este proyecto nos quedamos con una pequeña parte que puede ayudar a mucha gente: el “inMoov Hand. Mind Control with a mindwave”. Que es una mano protésica totalmente imprimible y que a través de Arduino se puede controlar con un simple EEG.
Si aún pensáis que estamos lejos de la realidad os voy a poner un ejemplo con un caso real.
Esta pequeña ha recibido ésta prótesis que ella misma ha ayudado a diseñar por menos de 50$ dólares. Una prótesis para esta niña conectada a sensores sería considerablemente más pesada y costaría aproximadamente entre 15.000-20.000$ como mínimo. En comparación, esta prótesis impresa en 3D pesa sólo 400gr y se puede imprimir de nuevo por otros 50$ cuando a los 6-12 meses la niña necesite cambiarla debido a su crecimiento.
Sé que no es una mano como la de Luke Skywalker pero es lo que la pequeña de 7 años necesitaba para poder montar en bicicleta y sentirse segura al hacerlo.
En un futuro podrá manejar su mano, impresa en casa, con una diadema que lea sus ondas cerebrales o con un armband que sea capaz de traducir su imaginería motora (ambos con un coste de de 200$ en Amazon), sin tener que pasar por quirófano y además podrá reparar o mejorar su prótesis a un bajo coste y sin necesidad de depender de nadie.
Yo ya tengo una impresora 3D en mi consulta, una ArmBand, un EEG y un montón de ideas… Mi pequeño grano de arena es ser un soñador e imaginar que el mundo puede cambiar con una idea y la sonrisa de un niño. ¿Sabes ya cuál es el tuyo?
Ivan Ruiz
Fisioterapeuta Experto en Terapia Manual
Profesor de grado y máster en la Universidad Europea
Miembro del Grupo de Investigación Dolor Musculoesquelético y Control Motor UE
ginvestigaciontmo.com 