Aplican la realidad virtual en la recuperación de pacientes con ACV y enfermedades neurodegenerativas

Un estudio realizado en un centro de investigación apoyado por la FAPESP resultó en el desarrollo de un nuevo dispositivo de rehabilitación. Y un artículo al respecto obtuvo un premio en la 20ª Conferencia Internacional en Ciencias de la Computación y Aplicaciones

Por José Tadeu Arantes  |  Agência FAPESP – Los programas de rehabilitación basados en la realidad virtual se están convirtiendo en un importante recurso complementario en los tratamientos motores convencionales aplicados con pacientes acometidos por accidentes cerebrovasculares (ACV) o enfermedades neurodegenerativas. Al estimular diversos sistemas sensoriales, especialmente el visual y el auditivo, la inmersión del paciente en ambientes virtuales promueve e intensifica el tránsito de información (input/output) en el sistema nervioso central.

“Cabe esperar que esto aumente la conectividad cerebral, al estimular nuevas conexiones neuronales necesarias para recuperar las pérdidas provocadas por las lesiones o por la propia condición clínica del paciente”, le comenta a Agência FAPESP Alexandre Brandão, investigador del Instituto de Física de la Universidad de Campinas (Unicamp) y del Instituto Brasileño de Neurociencia y de Neurotecnología (BRAINN), uno de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión (CEPIDs) apoyados por la FAPESP.

Brandão es el autor principal del artículo intitulado Biomechanics Sensor Node for Virtual Reality: A Wearable Device Applied to Gait Recovery for Neurofunctional Rehabilitation, que obtuvo el premio “Best Paper” en la categoría Realidad Virtual durante la 20ª Conferencia Internacional en Ciencias de la Computación y Aplicaciones (The 20th International Conference on Computational Science and its Applications – ICCSA). Este evento, cuya realización estaba programada para concretarse en la Universidad de Cagliari, en Italia, tuvo lugar en un ambiente virtual debido a la pandemia.

El estudio que se describe en el artículo resultó en el desarrollo de un nuevo dispositivo, denominado Biomechanics Sensor Node (BSN), capaz de captar datos del usuario y controlar ambientes virtuales, y en un nuevo software, que conecta el BSN al Unity Editor, uno de los programas más utilizados actualmente en la construcción de ambientes digitales. “La unión entre el dispositivo y el software permite que pacientes en proceso de recuperación motora interactúen con ambientes de realidad virtual al tiempo que los terapeutas tienen acceso a los datos de los movimientos ejecutados durante la sesión”, informa Brandão.

El BSN está compuesto por un sensor inercial que, al acoplárselo al tobillo, detecta el movimiento referente a la marcha estacionaria del paciente y efectúa el rastreo corporal en los tres planos de movimiento. Se procesan las señales que se generan y se las envía a un celular, que permite controlar un avatar que interactúa con el ambiente virtual. “Los movimientos reales del paciente pueden ser muy restringidos, con poca amplitud. Pero en el contexto virtual, los datos captados y procesados generan movimientos completos del avatar. La información visual causa en el paciente la impresión de que logra realizar esos movimientos completos. Y esto tiene el potencial de activar más redes neuronales que la terapia mecánica convencional”, explica Brandão.

Las imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) indican que este procedimiento activa áreas específicas del cerebro asociadas a estos movimientos ficticios. Un próximo paso consistirá en medir mediante ensayos clínicos las mejorías funcionales en la recuperación motora de los pacientes. Otro desarrollo esperable consiste en hacer que el avatar realice actividades de la vida diaria o prácticas deportivas e interactúe con otras personas en un ambiente virtual multiusuarios.

Este estudio contó con el apoyo de la FAPESP a través de una beca posdoctoral otorgada a Brandão para el desarrollo del proyecto intitulado “Aplicación y desarrollo de herramientas de realidad virtual para complementar la terapia convencional en pacientes con ACV, y estudio de la recuperación utilizando conectividad cerebral mediante fMRI”.

Puede accederse a la lectura del artículo intitulado Biomechanics Sensor Node for Virtual Reality: A Wearable Device Applied to Gait Recovery for Neurofunctional Rehabilitation en el siguiente enlace: link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-58820-5_54.