Desarrollan en UNAM videojuegos para pacientes con discapacidad motriz

El Laboratorio de Investigación y Desarrollo de Aplicaciones Interactivas para la Neurorehabilitación (LANR) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) ha logrado un avance significativo en el campo de la rehabilitación motriz. A través de la combinación de neurociencia y tecnología, han desarrollado una serie de videojuegos diseñados específicamente para ayudar en la rehabilitación de pacientes con discapacidad motriz.

El proyecto, encabezado por la científica Ana María Escalante Gonzalbo, se ha centrado en ofrecer terapia de rehabilitación remota como complemento a la terapia física tradicional para pacientes que sufren de secuelas motrices debido a daños neurológicos. En una entrevista con RT, Escalante Gonzalbo explicó que el objetivo principal es complementar la terapia física de "pacientes con secuelas motrices a consecuencia de un daño neurológico".

El equipo de investigación se ha enfocado en el estudio del funcionamiento del periférico Kinect durante los últimos años. Han trabajado en la incorporación de diferentes sensores capaces de rastrear los movimientos de los pacientes mientras interactúan con los videojuegos desarrollados por el laboratorio.

Escalante Gonzalbo enfatizó la importancia de la colaboración con especialistas en neurorrehabilitación para identificar las terapias más efectivas en pacientes con daño neurológico. Como resultado de este enfoque, el equipo decidió centrarse en la recuperación motora de pacientes que han sufrido eventos cerebrovasculares, como el ictus o infarto cerebral isquémico.

Con el objetivo de abordar específicamente la hemiplejia, una de las secuelas más comunes de los eventos cerebrovasculares, se requería el rastreo preciso de los movimientos desde el hombro hasta la mano. Si bien el sensor Kinect ha sido útil para las articulaciones más grandes, el equipo descubrió que era necesario un sensor más preciso para detectar los movimientos finos en las articulaciones más pequeñas. Por lo tanto, incorporaron un pequeño sensor infrarrojo llamado "leap motion" que permite detectar los movimientos de la mano.

Además, el equipo desarrolló una carcasa ergonómica impresa en 3D que se adapta a la mano del paciente y una lámina de neopreno para asegurarla al ratón utilizado en los movimientos en el plano horizontal. Esto permite que los pacientes que no pueden manipular un ratón convencional realicen los movimientos necesarios durante la rehabilitación.

Para los movimientos más finos de la mano, el equipo diseñó un guante especial que involucra todos los dedos, brindando una solución completa y personalizada para la rehabilitación de pacientes con discapacidad motriz.

El enfoque principal del LANR ha sido desarrollar videojuegos diseñados específicamente para la rehabilitación de los miembros superiores. Conscientes de que la recuperación en esta área puede ser especialmente desafiante debido a la presencia de múltiples articulaciones y rangos de movimiento, el equipo de investigadores ha creado un total de 12 videojuegos registrados que abordan estas dificultades de manera efectiva.

Uno de ellos "Penal Madness", que tiene como objetivo principal la rehabilitación del hombro. En este juego, el paciente asume el papel de un guardameta y debe detener la mayor cantidad de tiros a gol posible

Otro es "Topocrisis", aquí el paciente debe golpear a los topos antes de que desaparezcan los mamíferos. Utilizando un ratón cuya sensibilidad se ajusta según los movimientos requeridos, ya sea con el brazo, el codo o la muñeca.

En "Sandwichmanía", donde se utiliza un guante especial para los movimientos más finos de la mano. Cada dedo tiene una función específica, como representar el pan, el jamón, el queso o el jitomate, y los pacientes deben tocar el pulgar con cada dedo para armar los emparedados que se muestran en pantalla

Durante un evento cerebrovascular, donde se produce la pérdida de millones de neuronas, los investigadores han descubierto que los videojuegos pueden tener un impacto positivo en la recuperación al establecer nuevos caminos neuronales. Al realizar movimientos repetitivos a través de los videojuegos, se brinda una retroalimentación positiva a las neuronas sobrevivientes, lo que promueve la formación de conexiones alternativas.

"De alguna forma, lo que estamos haciendo es 'recablear' el cerebro", explica Escalante Gonzalbo. "Al repetir ciertos movimientos de manera constante, estamos estimulando la plasticidad cerebral, permitiendo que las neuronas establezcan nuevas conexiones y establezcan un camino alterno para la función motora".

La plasticidad cerebral, que es la capacidad de las neuronas para formar nuevas conexiones o eliminar las existentes, es especialmente activa durante las primeras etapas del desarrollo. Sin embargo, el equipo de investigación ha demostrado que esta capacidad de adaptación cerebral persiste a lo largo de toda la vida, incluso en adultos mayores.

Etapas para la rehabilitación

La telerehabilitación ha emergido como una alternativa para la recuperación de pacientes con discapacidad motriz. En este contexto, los expertos han identificado tres etapas clave para adaptar el tratamiento y maximizar los resultados.

-En la etapa aguda, cuando el paciente llega al hospital después del evento cerebrovascular, se enfoca en estabilizar sus funciones vitales y prevenir la extensión del daño. Durante esta fase, el enfoque se centra en realizar movilizaciones pasivas para mantener las articulaciones en buen estado, según señala la especialista Ana María Escalante Gonzalbo.

-La etapa subaguda se produce cuando el paciente es dado de alta. En este momento, las neuronas sobrevivientes cercanas a la zona de la lesión muestran un mayor nivel de plasticidad debido al ictus. "Aprovechar este periodo nos permite dirigir la rehabilitación motora de manera muy efectiva", destaca Escalante Gonzalvo.

-En la etapa crónica, que se inicia aproximadamente seis meses después del ictus, las ganancias en la rehabilitación son más modestas y el proceso para establecer una nueva vía motora se vuelve más desafiante. Sin embargo, aún se pueden obtener resultados significativos, asegura la coordinadora del Laboratorio de Investigación y Desarrollo de Aplicaciones Interactivas para la Neurorehabilitación (LANR).

Resultados prometedores respaldan la eficacia de los videojuegos en la rehabilitación

Los videojuegos desarrollados por el LANR han sido sometidos a pruebas con pacientes crónicos en el Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía de la Ciudad de México, y los resultados han sido sumamente prometedores.

"Demostramos la usabilidad, la seguridad, la viabilidad de nuestra propuesta, pero además la medición de función motriz nos arrojó datos (de) que hubo ganancias importantes en la motricidad", destaca Escalante Gonzalbo.

Posteriormente, se llevaron a cabo pruebas de telerehabilitación con pacientes en la etapa subaguda. Para ello, se proporcionó un kit a los pacientes que incluía una computadora portátil, un mouse ergonómico, un Kinect con los juegos preinstalados, un "leap motion" y un guante de datos.

Sin embargo, el laboratorio enfrenta desafíos económicos para poder fabricar los dispositivos necesarios y ofrecer el servicio a un mayor número de personas. Además, requieren apoyo financiero para cubrir los sueldos del personal involucrado en el proyecto, la mayoría de los cuales son estudiantes de servicio social de diversas carreras.

El impacto del ictus en México y la necesidad de nuevas soluciones

En 2021, el ictus se posicionó como la séptima causa de muerte en México, cobrando la vida de 37,453 personas, principalmente hombres mayores de 65 años, según datos del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (Inegi).

A nivel nacional, se registran 118 casos por cada 100,000 habitantes, lo que se traduce en aproximadamente 170,000 nuevos pacientes cada año. De estos, el 20 % puede fallecer en los primeros 30 días después del evento cerebrovascular, mientras que el 70 % quedará con alguna forma de discapacidad.