La UPC impulsa un ‘hub’ per aplicar els darrers avenços en neurofisiologia del moviment humà
En el decurs de les jornades, s'han testejat les tècniques de recepció de senyals neurofisiològics, com un casc amb electrodes capaç de recollir informació dels senyals neuronals que es produeixen en exercitar determinats moviments corporals. Imatge: Joan Francesc Alonso
Biotecnologia per millorar la qualitat de vida
El grup de recerca BIOART forma part del Departament d'Enginyeria de Sistemes, Automàtica i Informàtica Industrial i del Centre de Recerca en Enginyeria Biomèdica (CREB) de la UPC. L'activitat del grup se centra en l'aplicació de tècniques d'enginyeria en l'àmbit mèdic per millorar els processos de rehabilitació i les teràpies clíniques. Aquests s'avaluen i es controlen mitjançant el processament de biosenyals multicanal. Els algorismes estan dissenyats de manera eficient perquè les mateixes tècniques s'adaptin i s'apliquen als estudis respiratoris, neuromusculars i neurològics.
Actualment, el grup investiga en el camp de la rehabilitació neuronal i motora, i en la configuració de respiradors mecànics per a respiració assistida. Un dels projectes està centrat a avaluar l'estat neurològic de possibles pacients amb alteracions en el sistema nerviós durant un procés de rehabilitació motora. També estudien els senyals cerebrals en persones que han patit un ictus, de cara a millorar la recuperació cognitiva d’una manera més personalitzada i eficaç. D’altra banda, investiguen sistemes per analitzar senyals cerebrals de pacients amb esquizofrènia i amb trastorn bipolar, per millorar-ne el diagnòstic i avaluar els efectes de la medicació.
Com pot ajudar l’estudi dels senyals cerebrals i musculars en la rehabilitació de trastorns neuromusculars? La UPC ha reunit del 6 al 9 de febrer, a Barcelona, experts d’una setantena de centres de recerca, d’empreses i d’hospitals internacionals per presentar tecnologies de rehabilitació motora amb aplicació tant en trastorns musculars com en ciències de l'esport i ergonomia. L’objectiu de la trobada també és constituir un ‘hub’ per facilitar la transferència de tecnologia en aquest camp.
06/02/2024
Aconseguir una comprensió completa de la neurofisiologia del moviment humà és clau per avançar en teràpies que permetin la recuperació motora i la rehabilitació dels trastorns neuromusculars produïts, per exemple, a conseqüència d’un ictus o de trastorns neuronals. Per assolir aquest repte, és necessari recollir dades de forma simultània tant de l’activitat neuronal com de la muscular, a través d’algorismes d’anàlisis de l'activitat cerebral abans de la planificació d’un moviment muscular.
Aquest és un dels objectius del projecte europeu HybridNeuro, en què participa el grup de recerca BIOsignal Analysis for Rehabilitation and Therapy Research Group (BIOART) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC). El consorci està liderat per la Universitat de Maribor, d'Eslovènia, i compta també amb la participació de l’Imperial College de London, del Regne Unit, i la Universitat de Chalmers, de Suècia.
Impuls d’un ‘hub’ en neurofisiologia del moviment humà
En el marc del projecte HybridNeuro i amb l’objectiu d’avançar la recerca en neurofisiologia del moviment humà i d’accelerar la transferència a la societat, el grup de recerca BIOART ha reunit del 6 al 9 de febrer a Barcelona una setantena de centres de recerca, empreses i hospitals a l’Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB) de la UPC.
La trobada s'ha centrat en el vessant neurofisiològic del moviment humà i ha aprofundit en diferents tècniques per l’enregistrament de senyals, processat i anàlisis aplicades a la rehabilitació clínica. A més de donar a conèixer els darrers avanços en aquest camp, l’objectiu és també ha estat constituir un hub en què conflueixin els àmbits acadèmic i de recerca, empresarial i clínic, per tal d’aplicar les darreres innovacions per a la rehabilitació motora i els trastorns neuromusculars. Es vol, així, potenciar les sinergies en l’àmbit internacional, generar una bases de dades compartida, provar tecnologies, impulsar la creació de consorcis i propostes europees, programar activitats d’interès, etc.
Workshop 'A journey into brain activity', del 6 al 9 de febrer a l'ETSEIB
Funcionament d’una xarxa neuronal híbrida
Entre les diferents activitats programades, els participants han assistit a un taller en què s'ha fet una demostració del funcionament d'un algorisme de representació de processos cerebrals i musculars. En l’experiment, una persona ha portat un casc amb electrodes capaç de recollir informació dels senyals neuronals que es produeixen en exercitar determinats moviments corporals. Aquestes dades han estat recollides per la interfície, de manera que els participants posteriorment han analitzat els resultats i la correlació entre cada tipus de moviment amb els senyals neuronals.
Aquest és un exemple de com es poden emprar les biosenyals emeses pel cos humà per a l’explotació de les interfícies neuronals i les interfícies humà-màquina en general, tot integrant les activitats dels centres cerebrals simultàniament amb l'activitat dels músculs. Els diferents grups de recerca integrats en el projecte HybridNeuro tracten amb aquesta tecnologia d’aconseguir una comprensió completa de la neurofisiologia del moviment humà, l'aprenentatge motor, la recuperació i la rehabilitació motora, unes solucions amb aplicacions que van des dels dispositius de rehabilitació a solucions en ciències de l'esport, ergonomia i altres. Per aplicar la tecnologia que es desenvolupa en aquest projecte, el grup BIOART farà ara un estudi pilot amb pacients d'ictus cerebral amb l'Institut Guttmann.