Un equipo de científicos del Instituto Weizmann de Rehoboth, en Israel, ha desarrollado un dispositivo que, controlado por la respiración, permite a personas que han sufrido infartos cerebrales u otros traumatismos severos y que están inmovilizadas, expresar por escrito, a través de una pantalla de ordenador, sus pensamientos, según informa el citado Instituto en un comunicado.
Según se explica en la revista The Engineer, este dispositivo cuenta con un sensor de presión que se conecta al extremo del tubo nasal para detectar las aperturas y cierres del velo del paladar del usuario.
Seleccionar letras en pantalla
A su vez, dicho sensor va conectado a un ordenador. De esta forma, la persona que lo lleva instalado puede utilizar su respiración para ir seleccionando letras en una pantalla, e ir formando con ellas palabras y frases.
El principal responsable del desarrollo del sistema es Noam Sobel, investigador del departamento de neurobiología del Instituto Weizmann y también miembro del Olfaction Research Group de dicho Instituto.
En este laboratorio, los científicos estudian el olfato tanto de humanos como de máquinas (lo que se conoce como “nariz electrónica”, para averiguar los mecanismos neurobiológicos del procesamiento olfativo y de qué manera el sentido del olfato afecta a la salud y al comportamiento humanos.
Estos conocimientos, en combinación con una avanzada tecnología, han hecho posible la concreción del presente sistema que, según Sobel, podría usarse no sólo para escribir, sino también para dirigir sillas de ruedas eléctricas.
El aparato tiene un aspecto similar al de las pequeñas cánulas utilizadas para administrar oxígeno a los pacientes en los hospitales.
Salir del encierro
La principal ventaja de esta tecnología, señala Sobel, es que puede ser utilizada por personas con incapacidades físicas muy graves, como los tetrapléjicos o los individuos que padecen el síndrome de enclaustramiento.
Este síndrome está caracterizado por una parálisis física total. Sin embargo, los que lo sufren mantienen intactas sus capacidades cognitivas, es decir, pueden respirar con la precisión que requiere el sistema desarrollado.
Esta precisión procede de los movimientos que el velo del paladar hace cuando inspiramos y expiramos. El velo del paladar sería el tejido blando que se encuentra situado en la parte más posterior del paladar, y que termina en un pliegue que se conoce comúnmente como campanilla.
Los movimientos del velo del paladar se producen gracias a las señales nerviosas que envían los llamados nervios o pares craneales (doce pares de nervios que parten de la base del cerebro y se distribuyen por la cabeza, el cuello, el tórax y el abdomen).
Estos nervios a menudo no se ven afectados por las lesiones o trastornos que provocan diversos grados de parálisis, por lo que pueden ser aprovechados para que los pacientes con parálisis graves puedan comunicarse.
Sobel afirma que este sistema podría servir incluso para pacientes a los que se les haya aplicado la respiración artificial.
Según el investigador, en estos casos, se puede añadir al sistema una pequeña bomba que presiona la nariz a una presión de tres litros por minuto. Si el usuario abre su velo del paladar, esta presión cae. Si el usuario cierra su velo del paladar, la presión se incrementa. Estos movimientos se miden para generar las señales necesarias y, de esta manera, seleccionar rápidamente las letras.
Según se explica en la revista The Engineer, este dispositivo cuenta con un sensor de presión que se conecta al extremo del tubo nasal para detectar las aperturas y cierres del velo del paladar del usuario.
Seleccionar letras en pantalla
A su vez, dicho sensor va conectado a un ordenador. De esta forma, la persona que lo lleva instalado puede utilizar su respiración para ir seleccionando letras en una pantalla, e ir formando con ellas palabras y frases.
El principal responsable del desarrollo del sistema es Noam Sobel, investigador del departamento de neurobiología del Instituto Weizmann y también miembro del Olfaction Research Group de dicho Instituto.
En este laboratorio, los científicos estudian el olfato tanto de humanos como de máquinas (lo que se conoce como “nariz electrónica”, para averiguar los mecanismos neurobiológicos del procesamiento olfativo y de qué manera el sentido del olfato afecta a la salud y al comportamiento humanos.
Estos conocimientos, en combinación con una avanzada tecnología, han hecho posible la concreción del presente sistema que, según Sobel, podría usarse no sólo para escribir, sino también para dirigir sillas de ruedas eléctricas.
El aparato tiene un aspecto similar al de las pequeñas cánulas utilizadas para administrar oxígeno a los pacientes en los hospitales.
Salir del encierro
La principal ventaja de esta tecnología, señala Sobel, es que puede ser utilizada por personas con incapacidades físicas muy graves, como los tetrapléjicos o los individuos que padecen el síndrome de enclaustramiento.
Este síndrome está caracterizado por una parálisis física total. Sin embargo, los que lo sufren mantienen intactas sus capacidades cognitivas, es decir, pueden respirar con la precisión que requiere el sistema desarrollado.
Esta precisión procede de los movimientos que el velo del paladar hace cuando inspiramos y expiramos. El velo del paladar sería el tejido blando que se encuentra situado en la parte más posterior del paladar, y que termina en un pliegue que se conoce comúnmente como campanilla.
Los movimientos del velo del paladar se producen gracias a las señales nerviosas que envían los llamados nervios o pares craneales (doce pares de nervios que parten de la base del cerebro y se distribuyen por la cabeza, el cuello, el tórax y el abdomen).
Estos nervios a menudo no se ven afectados por las lesiones o trastornos que provocan diversos grados de parálisis, por lo que pueden ser aprovechados para que los pacientes con parálisis graves puedan comunicarse.
Sobel afirma que este sistema podría servir incluso para pacientes a los que se les haya aplicado la respiración artificial.
Según el investigador, en estos casos, se puede añadir al sistema una pequeña bomba que presiona la nariz a una presión de tres litros por minuto. Si el usuario abre su velo del paladar, esta presión cae. Si el usuario cierra su velo del paladar, la presión se incrementa. Estos movimientos se miden para generar las señales necesarias y, de esta manera, seleccionar rápidamente las letras.
Diagrama del intercambio pulmonar de gases en la respiración. Peter Forster. Wikipedia.
Pruebas exitosas
El dispositivo ha sido ya probado tanto con individuos sanos como con tetrapléjicos, con resultados muy esperanzadores: los participantes en las pruebas fueron capaces de manipular el sistema controlado por la respiración tan rápido como un ordenador. Los pacientes con las parálisis más severas tardaron alrededor de 20 segundos en seleccionar cada letra.
Por otro lado, dado que las respiraciones salen y entran, pueden ser más fuertes o ligeras, largas o cortas, se puede crear con estas diferencias un lenguaje “complejo” que incluya múltiples señales. Un programa informático o software para completar las palabras a partir de dichas señales aceleraría aún más el proceso.
Por último, los investigadores esperan que la fabricación de la presente tecnología no resulte cara, algo más de 230 euros. Estos costes se rebajarían en caso de que se llegasen a producir en masa estos dispositivos.
Tecnología y comunicación
Ésta no es la primera tecnología destinada a facilitar la comunicación de las personas físicamente muy limitadas. Por ejemplo, en los últimos años, hemos asistido a la aparición de un ordenador capaz de registrar e interpretar las señales eléctricas del cerebro de los usuarios.
Este avance permitirá que, en un futuro, los minusválidos con limitaciones físicas severas puedan escribir en ordenadores con sólo pensar a dónde debe ir el cursor.
Por otro lado, investigadores de la Universidad de Cambridge, anunciaron hace tan sólo unos años que habían desarrollado un ordenador que, dotado de una cámara especializada, era capaz de interpretar el lenguaje de los ojos, y de componer un texto tan sólo a partir de las indicaciones de la mirada.
El dispositivo ha sido ya probado tanto con individuos sanos como con tetrapléjicos, con resultados muy esperanzadores: los participantes en las pruebas fueron capaces de manipular el sistema controlado por la respiración tan rápido como un ordenador. Los pacientes con las parálisis más severas tardaron alrededor de 20 segundos en seleccionar cada letra.
Por otro lado, dado que las respiraciones salen y entran, pueden ser más fuertes o ligeras, largas o cortas, se puede crear con estas diferencias un lenguaje “complejo” que incluya múltiples señales. Un programa informático o software para completar las palabras a partir de dichas señales aceleraría aún más el proceso.
Por último, los investigadores esperan que la fabricación de la presente tecnología no resulte cara, algo más de 230 euros. Estos costes se rebajarían en caso de que se llegasen a producir en masa estos dispositivos.
Tecnología y comunicación
Ésta no es la primera tecnología destinada a facilitar la comunicación de las personas físicamente muy limitadas. Por ejemplo, en los últimos años, hemos asistido a la aparición de un ordenador capaz de registrar e interpretar las señales eléctricas del cerebro de los usuarios.
Este avance permitirá que, en un futuro, los minusválidos con limitaciones físicas severas puedan escribir en ordenadores con sólo pensar a dónde debe ir el cursor.
Por otro lado, investigadores de la Universidad de Cambridge, anunciaron hace tan sólo unos años que habían desarrollado un ordenador que, dotado de una cámara especializada, era capaz de interpretar el lenguaje de los ojos, y de componer un texto tan sólo a partir de las indicaciones de la mirada.