FutureTalks
Neuroterapia digital: llevando las neurotecnologías a casa del paciente
FIBK
Javier Mínguez, Director Científico de Bitbrain: “Con inteligencia artificial y nuevos dispositivos, haremos accesibles y asequibles los tratamientos con neurotecnologías para mejorar la vida de los pacientes”
En el marco del lanzamiento del informe Neurotecnología para el bienestar humano, desde la Fundación Innovación Bankinter seguimos con la labor divulgativa a través de un nuevo webinar. El informe es el fruto de la reunión de nuestro think tank Future Trends Forum (FTF), donde convocamos a más de 40 expertos de renombre internacional para dialogar sobre la reparación y mejora de las capacidades humanas mediante la neurotecnología y otras aplicaciones innovadoras, y analizar las oportunidades y los riesgos que se presentan.
En este nuevo webinar hemos unido a dos destacados expertos en neurotecnología y rehabilitación que participaron en nuestro think tank, Ander Ramos-Murguialday y Javier Mínguez, para explorar el vanguardista cruce entre la inteligencia artificial (IA), la robótica, los sensores inteligentes y la neurociencia aplicada para rehabilitación neurológica.
Este artículo se centra en la intervención de Javier Mínguez. La ponencia de Ander Ramos-Murguialday está resumida en este artículo: Neurotecnología de rehabilitación: del laboratorio a la vida cotidiana.
Javier Mínguez es Cofundador y Director Científico de Bitbrain, empresa española de neurotecnología que fundó en 2010 junto con María López, también experta del FTF. Bitbrain combina neurociencia, IA y hardware para crear productos innovadores. Su objetivo es acercar la neurotecnología a la sociedad para mejorar vidas. Javier es también cofundador y miembro de la Junta Directiva del Nodo Nacional Español de Ebrains, infraestructura abierta europea de investigación que reúne datos, herramientas e instalaciones informáticas para la investigación relacionada con el cerebro, construida con la interoperabilidad como objetivo central. Además, es Catedrático de Informática y Profesor de Neurotecnología en las Escuelas de Neurociencias Biomédicas y de Ingeniería de la Universidad de Zaragoza.
A lo largo del webinar, Javier Mínguez nos adentra en cómo las neuroterapias digitales avanzadas están revolucionando el diagnóstico y tratamiento de trastornos del sueño y demencia, llevando soluciones personalizadas directamente a los hogares de los pacientes.
Aquí puedes ver el webinar con Javier Mínguez:
Neurotecnología avanzada: del laboratorio al hogar (Javier Mínguez)
A continuación, te resumimos las ideas clave y proyectos de neuroterapias digitales que ha compartido Javier Mínguez durante este webinar:
Neuroterapia digital: los orígenes de Bitbrain
La neuroterapia digital representa una de las vanguardias en neurotecnología: se trata de un esfuerzo dedicado a integrar la neurotecnología en el entorno cotidiano del paciente. Javier Mínguez describe cómo, desde sus inicios en la Universidad de Zaragoza hace unos 15 o 20 años, desarrollaron un prototipo capaz de mover una silla de ruedas con el pensamiento, marcando un hito en neurotecnología. Este avance, que facilitaba la movilidad a personas con deficiencias neuromusculares mediante la decodificación de la actividad eléctrica cerebral, sembró las bases para Bitbrain, planteando una pregunta fundamental: ¿Cómo podemos hacer accesibles estas innovaciones a la sociedad?
Esta pregunta dio vida a Bitbrain, con el propósito de llevar a cabo la misión de transformar estas tecnologías para su uso diario. Retrocediendo en el tiempo, los laboratorios estaban equipados con dispositivos complejos, llenos de cables y electrodos, diseñados para capturar la actividad cerebral y convertirla en acciones concretas. Sin embargo, la visión era clara: adaptar y miniaturizar estos dispositivos para el uso doméstico, superando desafíos como el ruido de fondo y la necesidad de operación sin expertos a través de la inteligencia artificial y la identificación de nuevos biomarcadores.
Fuente: webinar Neurotecnología avanzada: del laboratorio al hogar (Javier Mínguez)
La compañía surge con el objetivo de llevar estas innovaciones tecnológicas del laboratorio a la vida cotidiana de los pacientes, enfrentando retos como la miniaturización de equipos y la adaptación para uso doméstico, asegurando su efectividad y cumpliendo con regulaciones legales, médicas, éticas y de seguridad.
Neuroterapia digital en acción
Las soluciones de neuroterapia digital se insertan en un ecosistema más amplio con el fin de llevar el tratamiento médico directamente al hogar del paciente, superando las barreras de tiempo, lugar y acceso. Esta revolución se basa en la aplicación de software e inteligencia artificial, relegando al hardware a un papel de soporte. Bitbrain lidera esta transformación, destacando por la creación de un electroencefalograma innovador hecho totalmente de textiles, lo que representa un avance significativo en términos de usabilidad y comodidad. Este dispositivo, diseñado para ser utilizado fácilmente por cualquier persona, desde niños hasta adultos, sin necesidad de expertos, está actualmente en proceso de evaluación para convertirse en un producto médico con el respaldo de varias organizaciones. La inteligencia artificial se utiliza procesando datos para ofrecer diagnósticos y terapias personalizadas, subrayando la importancia crucial de esta sinergia entre el hardware fácil de usar y los sofisticados algoritmos de IA en el avance hacia una salud más accesible y personalizada.
El papel de la inteligencia artificial en el estudio del sueño
La inteligencia artificial (IA) juega un papel crucial en la transformación del análisis del sueño, pasando de estudios de polisomnografía realizados en hospitales a soluciones accesibles en el hogar. Tradicionalmente, un profesional tardaría horas en evaluar manualmente estos estudios. Sin embargo, investigaciones recientes, incluidas las del MIT, han demostrado que la IA puede decodificar las fases del sueño con una precisión comparable a los estándares médicos utilizando simplemente sensores de baja densidad colocados en la frente. Esta capacidad de la IA para procesar y analizar datos de sueño con alta precisión, incluso en entornos con ruido generado por el usuario, está revolucionando la neuroterapia digital, permitiendo monitorizaciones precisas y personalizadas en la comodidad del hogar.
Proyectos de neuroterapia digital actualmente en marcha
Javier Mínguez expone tres proyectos que están ahora mismo llevándose a cabo en Aragón que tienen que ver con el continuo de demencia (se denomina continuo de demencia desde que un paciente que inicialmente está sano pasa a quejas subjetivas, luego pasa a deterioro cognitivo leve -el estado preclínico de la demencia- y luego pasa a la demencia clínica).
El primer proyecto, denominado HOGAR, tiene como objetivo trasladar las neurotecnologías a la casa del paciente para hacer una monitorización de su estado cognitivo, a través del electroencefalograma y del polisomnógrafo. En este proyecto están involucrados los cuatro hospitales de referencia de Aragón y se va a trabajar en el continuo del Alzheimer (pacientes sanos, con quejas subjetivas, deterioro cognitivo leve y Alzheimer diagnosticado). En este sentido, los pacientes reciben un pequeño kit con una banda para dormir y una banda para hacer electroencefalograma. Utilizando una tablet, son capaces de ponerse el encefalograma y hacer unos registros siguiendo ciertos estándares médicos y después, cuando llega la hora de dormir, se ponen otra banda que les ayuda a dormir y registran la actividad de polisomnografía. Al día siguiente lo repiten y devuelven el kit, de manera que han sido ellos autónomamente los que han hecho el registro. Ahora se encuentran en ensayo clínico. Por ahora, han pasado 10 pacientes de 500 (8 sanos y 2 con deterioro cognitivo leve) y tienen un 100 % de éxito. Este proyecto seguirá su curso y durante 2024 se espera llegar a los 500 pacientes que, de forma autónoma, utilicen esta tecnología para hacer un seguimiento en su propia casa.
Los otros dos proyectos tienen el objetivo de mejorar a nivel cognitivo a las personas con demencia: el proyecto ESPERANZA y el proyecto NANA. ESPERANZA es una intervención activa que las personas realizan durante el día y el NANA es una intervención pasiva que ocurre durante el sueño.
El proyecto ESPERANZA tiene una base neurobiológica bastante establecida: Wolfgang Klimesch descubrió que hay un indicador que aparece en los electroencefalogramas, que correla positivamente con la capacidad cognitiva, medida en términos de memoria de trabajo y atención sostenida. El tratamiento hace una neuromodulación por neurofeedback: se genera un modelo de neurofeedback para hacer una neuromodulación (esto es, producir un cambio en los ritmos cerebrales, para que así pueda mejorar la capacidad cognitiva). Se basa en una forma inconsciente de autoaprendizaje que se consigue “premiando” al cerebro cada vez que hace lo que se quiere que haga. De esa manera, el cerebro asocia esa conducta deseada a algo positivo, por lo que, con el tiempo, se consigue que repita esa conducta cada vez con más frecuencia.
Este tipo de intervenciones son relativamente complejas de implementar en la práctica porque este correlato neural tiene una gran variación interpersonal e intrapersonal. Es decir, todas las personas lo tenemos diferente y, cada día, cambia en la misma persona. Por tanto, hay que personalizar la terapia para cada persona y para cada vez que esa persona lo utilice. Se ha comprobado que este tipo de intervenciones son eficaces para mejorar la memoria de trabajo y la memoria episódica.
El proyecto NANA es una intervención pasiva durante el sueño. Es decir, la persona está durmiendo y se produce la intervención. La base neurobiológica en este caso es que la magnitud y el número de ondas lentas durante el sueño, correla positivamente con la consolidación de la memoria. Es decir, cuantas más ondas lentas o más magnitud tienen en la fase de sueño profundo, más se consolida la memoria de lo que le ha pasado en el día. La pregunta es, ¿cómo podemos mejorar las ondas lentas en número y en magnitud? Y esto se hizo por primera vez hace ocho años en la Universidad de Tubinaga de la siguiente forma: con pequeños sonidos. Es decir, cuando se están produciendo las ondas lentas, se genera un pequeño pitido que el cerebro escucha. Lo suficientemente grande como para que el cerebro responda y lo suficientemente pequeño como para que la persona no se despierte sin pasar a conciencia. Conclusión, tú estás durmiendo y cuando la técnica identifica que estás en sueño profundo, se producen ciertos pitidos que hacen que tu cerebro responda pero que tú no te despiertes. Los pitidos se generan gracias a la IA, que detecta cuando existen ondas lentas y predice cómo van a ser estas ondas lentas y, entonces, desencadena los pitidos. Esos pitidos prolongan las ondas lentas y esa prolongación de ondas lentas mejora la memoria. Ya existe bastante evidencia de que esta técnica puede ser utilizada para gente sana, y ahora lo que se está haciendo es aprender a utilizar esta técnica para pacientes con Alzheimer, Parkinson, epilepsia, etc.
No te pierdas el webinar con Javier Mínguez. Aquí puedes verlo:
Neurotecnología avanzada: del laboratorio al hogar (Javier Mínguez)
Si quieres profundizar en este campo y en otras tecnologías e innovaciones para el bienestar humano, no dejes de ver nuestro informe.
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