Solo me queda agradecer a todas las instituciones que han hecho posible este proyecto, empezando por el #BMISystemsLab de la @umh.es , quienes iniciaron el proyecto, y a #INNTEGRA , del #CenterForClinicalNeuroscienceHLM del #HospitalLosMadroños , quienes me han acogido todo este tiempo.

Ahora estamos realizando un ensayo clínico con pacientes de ictus voluntarios en el Hospital Los Madroños de Brunete, en Madrid, para constatar las ventajas que ofrece este tratamiento (con todas las autorizaciones éticas necesarias). Solo tras acabar el estudio podremos asegurar sus beneficios.

Tras muchos meses de refinamientos y colección de datos de muchos voluntarios sanos, nuestros modelos de IA ya son capaces de detectar correctamente esta intención de pedaleo basándose solo en las señales de EEG que captura el gorro, de manera que ya podemos buscar evidencia clínica.

Y en eso se basa la tesis que resumo en este hilo. En nuestro caso, tratamos de controlar un cicloergómetro clínico (una bici estática de hospital) con imaginación motora cinestésica del pedaleo y un gorro de EEG.

Gracias al BCI se puede generar un bucle de control entre el dispositivo rehabilitador y el paciente, logrando un ejercicio físico real del paciente apoyado por el dispositivo de rehabilitación, sumado al ejercicio mental de la imaginación motora. Esto simula el proceso natural del movimiento.

Y en este punto es donde adquieren relevancia los BCIs. Con estas herramientas basadas en EEG, que son fáciles de poner y quitar y seguras para el paciente, se pueden controlar dispositivos de rehabilitación, como cintas de andar o exoesqueletos, ¡haciendo uso de la imaginación motora cinestésica!

La imaginación motora cinestésica es un ejercicio habitual en este tipo de terapias de neurorrehabilitación, pues existen evidencias que respaldan que al imaginar movimientos de esta forma, activamos las áreas motoras cerebrales afectadas. Así, podemos ejercitar la parte del cerebro dañada.

La imaginación motora es un concepto empleado en neurociencia para referirse a la imaginación de movimientos. Por ejemplo, cuando imaginamos que estamos caminando. Esta imaginación puede ser más visual o, más cinestésica, si se trata de sentir el movimiento más que visualizarlo.

Esta carencia es la principal motivación de mi proyecto doctoral, que trato de resumir en este #HiloTesis . La pregunta ahora es, ¿cómo podemos aprovechar las BCIs para ayudar a los pacientes en sus procesos de neurorrehabilitación? Esta pregunta se responde con el concepto de imaginación motora.

Existen muchas ramas de la neurociencia que contribuyen a este concepto de neurorrehabilitación, mediante terapias cognitivas o estudios neuropsicológicos. Pero, sorprendentemente, los BCIs, aunque son habituales en diagnóstico, no lo son tanto en terapia, a pesar de las posibilidades que ofrecen.

Todo eso es posible gracias al concepto de neurorrehabilitación. En pacientes con dificultades motoras causadas por daño cerebral, principalmente pacientes de ictus, su recuperación pasa también por restaurar las funciones cerebrales perdidas; rehabilitar el cerebro ayuda a recuperar el movimiento.

Este enfoque ofrece una vía accesible y efectiva para analizar la actividad eléctrica cerebral y desarrollar aplicaciones innovadoras en base a ella. Pero volvamos ahora al inicio del hilo, ¿cómo puede esta tecnología beneficiar las terapias de miles de pacientes?

Con el EEG, lo que se monitoriza es la actividad de tu cerebro, y no la del corazón. Para ello, se utilizan sistemas basados en gorros similares a los de natación, equipados con electrodos. Son dispositivos fáciles de colocar y retirar, y que no precisan de ningún tipo de intervención quirúrgica.

Algunos de estos BCIs son invasivos, lo que significa que requieren cirugía para su uso. Pero también existen modelos no invasivos, generalmente basados en electroencefalografía (EEG). El EEG es similar a un electrocardiograma, como los que vemos a veces en las series de hospitales.

Gracias a estos avances se han desarrollado aplicaciones tan interesantes como el control de brazos robóticos, o incluso el control de sillas de ruedas y la síntesis de voz para algunas personas con parálisis cerebral. Los avances en computación permiten hacer desarrollos cada vez más completos.

A pesar de estos retos, la Inteligencia Artificial (sí, la famosa IA) ha revolucionado la forma en que interpretamos las señales cerebrales. Esto ha permitido crear algoritmos mucho más precisos para descifrar las intenciones de las personas.

Cada persona es un mundo y su cerebro se comporta de forma distinta. Incluso, este comportamiento varía para una misma persona según las circunstancias en las que se encuentre, influido por factores como si tiene hambre, frío, está cansada o preocupada...

En otras palabras, los BCIs permiten a las personas controlar dispositivos electrónicos "con el pensamiento". Al menos en teoría. En la práctica, la verdad es que aún queda mucho por mejorar en estas técnicas. Identificar esos comandos de control a partir de las señales del cerebro... no es fácil.

Pues todo eso ya está ocurriendo. El empleo de Interfaces Cerebro-Máquina (BCI, por sus siglas en inglés) en medicina es cada vez más frecuente. Estos dispositivos permiten establecer una conexión directa entre la actividad eléctrica cerebral del usuario y otros aparatos, como ordenadores o robots.