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Los "Óscars de la ciencia": una santafesina del Conicet está nominada a un prestigioso premio

La investigación dirigida por la santafesina competirá por el proyecto más innovador que otorga la BCI Award Foundation

Viernes 15 de Octubre de 2021

Los límites entre la mente humana y las computadoras están cada vez más difuminados. ¿Cómo podrá impactar en la salud, la industria o la comunicación la posibilidad de pensar un comando y que un robot lo realice? El trabajo de una investigadora santafesina del Conicet busca acercarse a ese futuro, por lo que fue seleccionado entre otros 12 proyectos alrededor del mundo para competir por un importante premio científico.

“Esta es un área de investigación que se viene estudiando desde los años 80”, contó la doctora en Bioingeniería Victoria Peterson, en diálogo con el programa Ahí Vamos (de 9 a 12 por FM 106.3 La Radio de UNO). “Con la cuarta Revolución Industrial que estamos viendo con los grandes avances de la inteligencia artificial, con la posibilidad de tener microchips, esto está siendo cada vez más posible, más real”.

La investigación fue desarrollada como parte de su beca posdoctoral en el Instituto de Matemática Aplicada del Litoral (Imal) bajo la dirección de Rubén Spies y un grupo de científicos del Instituto de Inteligencia Artificial en Santa Fe e investigadores en ingeniería de rehabilitación del RELab, en Suiza.

“El conocimiento que se genera no es local, tiene implicancias a nivel de toda la comunidad internacional y es por eso que este premio también es importante porque nos visibiliza como grupo en Latinoamérica”, contó la joven investigadora.

La ceremonia de premiación se realizará el martes 19 de octubre en Viena, pero se puede seguir de forma virtual y gratuita con inscripción previa acá.

Investigaciones de película

Para generar una interfaz entre cerebro y computadora lo primero que hay que logar es medir la actividad cerebral. “En particular nosotros usamos sensores ubicados en el cuero cabelludo de manera no invasiva y medimos la actividad eléctrica; una vez que medimos la actividad eléctrica hay un montón de información porque el cerebro está haciendo un montón de cosas a la vez, y tenemos que intentar darle comandos de comunicación a la computadora”, explicó Peterson.

“Como todo sistema de comunicación, estas señales de entrada de la actividad cerebral se tienen que transformar en señales de salida y la transformación, o lo que se denomina decodificación, se va a hacer a través de algoritmos de inteligencia artificial que van a buscar patrones en esa actividad cerebral (sabiendo qué buscar). Cuando se detecta esa señal, esos cambios en la actividad cerebral, podemos generar un comando de control.”

Según la autora del trabajo, este tipo de sistemas es un área que investigan muchas personas, pero su proyecto busca mejorar la robustez de cómo estas señales son leídas y cómo se puede hacer que el algoritmo de decodificación elaborado por ella se adapte a esos cambios. “Nuestro proyecto en particular propone interfaces de la computadora, que se utilicen por ejemplo para rehabilitación motora de pacientes que han sufrido un accidente cerebrovascular y han quedado con alguna de sus extremidades superiores sin control voluntario, que es algo muy común”.

“Uno puede proveer una terapia alternativa: la persona puede intentar mover su mano, los algoritmos de inteligencia artificial van a intentar detectar esa intención de movimiento y con un brazo robótico ajustado a la mano que no tiene control voluntario, uno puede cerrar el lazo”, sintetizó.

La experta afirmó que su deseo es mejorar la calidad de vida de la gente. Esta interfaz podría “mejorar, restablecer y reemplazar” al sistema nervioso central, con aplicaciones valiosísimas en medicina.

¿Para qué sirve?

“Todavía obviamente estamos en etapa de investigación pero con aplicaciones muy claras, y la verdad es que no hay límite para lo que uno aplica”, expresó la doctora Peterson. “En particular, yo tengo un deseo personal y profesional de que los algoritmos que desarrollamos se apliquen en neurorrehabilitación, en rehabilitación motora funcional”.

Y agregó: “Espero poder en un futuro analizar con pacientes los algoritmos que desarrollemos y a la sociedad devolverle con algún posible caso de estudio o algún acompañamiento; intentar llevar estas terapias que son innovadoras y alternativas, que nunca van a suplantar las terapias tradicionales en rehabilitación motora, pero intentar llevarlas mucho más cerca a la clínica y que se empiecen a adoptar en nuestras clínicas y hospitales”.

Esta tecnología pensada dentro de una terapia de rehabilitación estarían enmarcadas en sesiones donde la persona va, se sienta, se ajusta a un brazo robótico y se genera esta comunicación persona-máquina. “Si a los sistemas los pensamos ya para que la persona use un brazo robótico en su actividad diaria hay una necesidad de constantemente estar enchufado a estos dispositivos”, evaluó.

Avances en medicina, el desafío de la ciencia

La investigadora santafesina se encuentra en Boston trabajando en el Massachusetts General Hospital de Harvard estudiando pacientes de Parkinson; con la posibilidad de analizar la actividad intracraneal con electrodos que sí ya son invasivos, pero con estas mismas ideas. “Para mí es una gran posibilidad porque estoy trabajando muy cerca a las aplicaciones porque estoy aquí en el ámbito médico”, dijo Peterson.

Con respecto a esta otra tecnología, reconoció que hay estudios que demuestran que existen ciertos efectos secundarios de estimulación cerebral profunda continua porque a veces el lugar donde se tienen que implantar electrodos también afecta a otras áreas del cerebro y esta estimulación que es eléctrica puede producir daños más allá de la zona objetivo. “Se han visto ciertos efectos secundarios que se creen que vienen asociados con la estimulación continua; si uno solo estimula cuando es necesario para acompañar a los movimientos y evitar este síntoma de temblor, que por ejemplo tiene los pacientes con Parkinson, evitamos el daño a nivel de tejido cerebral”, contó la especialista.

“Para los pacientes de Parkinson en particular, cuando está muy avanzada la enfermedad o cuando ya es refractaria a la medicación que están tomando, se suele analizar y diagnosticar y suelen necesitar de dispositivos implantables que estimulen áreas celulares subcorticales profundas del cerebro de manera de, por ejemplo, evitar los conocidos síntomas motores que tienen las personas con Parkinson”.

Según la especialista estos sistemas se usan en la actualidad y están aprobados por la FDA. “Llevándolo a esta área de investigación nosotros buscamos que estos dispositivos que estimulan el cerebro en zonas profundas solamente lo hagan cuando la persona quiere mover el brazo, quiere hablar, quiere caminar, de manera de solo estimular cuando sea necesario y no de manera continua como hoy lo hacen”.

“Algo que estoy aprendiendo acá es cómo se analizan los casos y se toman esas decisiones; y se hace honestamente con una precisión que a mí me parece fantástica”, relató la bioingeniera. “Hay mucho también que tiene que ver con los parámetros de la estimulación en sí misma que son también ingenieriles, pero hay mucha precisión, es un sistema absolutamente seguro y tiene muchos más beneficios. Claramente se le cambia la vida a las personas y la verdad es que la primera vez que lo vi me emocionó”.

Finalmente, manifestó: “En Argentina las posibilidades que tenemos son más de desarrollo teórico; o uno desarrolla ciertos algoritmos (como en mi caso inteligencia artificial), los programamos y los probamos con datos reales, pero yo siempre tuve la necesidad de llevarlo un poco más allá de lo que mi software y mi computadora corre, y entonces hoy puedo aplicar todo lo que aprendí”.

Escuchá la nota completa acá:

AHI VAMOS 14.10.2021 - VICTORIA PETERSON - CONICET.mp3

Doctora en Bioingeniería Victoria Peterson, investigadora del IMAL - Conicet.

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