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Diseñan dispositivo capaz de “leer” las señales eléctricas del cuerpo de forma amigable

Se creó con fines artísticos para generar música o contenidos multimedia. Pero su campo de aplicación es amplio: educación, entretenimiento y salud.

  • Entrada publicada:13 agosto, 2021

WIMUMO es un dispositivo inalámbrico capaz de medir las señales eléctricas de los músculos y otros biopotenciales de forma no invasiva. Estas señales se digitalizan y procesan automáticamente para generar sonidos o imágenes que pueden ser empleadas en múltiples aplicaciones. Nació con fines artísticos, pero también es utilizado en divulgación y videos juegos. Ahora, sus creadores/as exploran su potencial en el campo de la salud.

“Es un equipo portátil, del tamaño de un walkman, que opera con baterías y posee cuatro electrodos que se conectan en el cuerpo, sobre la superficie de la piel y cerca del músculo que se quiera registrar la señal”, explicó Federico Guerrero, investigador del CONICET en el Grupo de Instrumentación Biomédica, Industrial y Científica del LEICI (CIC-UNLP-CONICET).

Esos electrodos reciben las señales eléctricas (o biopotenciales) del corazón o de músculos de brazos, piernas u otros. Es capaz de registrar señales de electromiograma, electrooculograma y electrocardiograma directamente, y electroencefalograma con adaptaciones. “Esas señales se transmiten por WiFi a una computadora en la que se pueden ver en una página web o emplear -sin demasiado conocimiento técnico- para hacer música; por ejemplo, un tono musical que a partir de la contracción de un músculo modifique su intensidad”. 

Pero no es todo. Las posibilidades son amplias. El dispositivo puede emplearse para docencia, entretenimiento, asistencia a personas con problema de movilidad, performances artísticas. “El núcleo del proyecto siempre fue el campo artístico”, señaló Guerrero. 

Nació como tal cuando en 2018 Alejandra Ceriani, performer y docente de la UNLP, les propuso hacer una obra donde se pudieran medir señales del cuerpo. “Fue una muy buena experiencia, pudimos hacer obras donde artistas se expresaban por un medio alternativo, favoreciendo la inclusión.” En línea con esta experiencia, Guerrero aseguró que “nuestra ambición es también volcarlo en aspectos de divulgación y rehabilitación”.

¿Cómo se generan esas señales eléctricas? 

Los y las expertas lo explican de la siguiente manera: Para poder contraer un músculo es necesaria una cadena de eventos que comienza con nuestra decisión. Esta decisión se dispara a través de las neuronas en el cerebro. Esa “chispa” se transmite a través del sistema nervioso en forma de un impulso eléctrico denominado “potencial de acción” que viaja hasta los músculos. La señal eléctrica se propaga por los músculos para que estos se contraigan, y si necesitamos hacer más fuerza, se envían cada vez más de estos potenciales.

“El biopotencial es el nombre genérico de todas las señales eléctricas del cuerpo”, explicó Guerrero. “Cuando hay muchas células que hacen algo al mismo tiempo, como en el caso de la contracción de un músculo, esa señal se puede medir desde afuera con métodos no invasivos”. 

Cuando los biopotenciales son muy fuertes, o se originan en puntos particulares, pueden captarse colocando electrodos apoyados en la superficie de la piel. Los electrodos “traducen” los biopotenciales del interior del cuerpo en señales electrónicas que pueden medirse con instrumentos de precisión electrónicos. Esto es lo que hace WIMUMO.

Sin embargo, no fue fácil. “Las señales son de amplitud muy pequeña y, por el otro lado, en el mundo en que vivimos estamos invadidos por ondas electromagnéticas de todo tipo que podrían interferir con la medición”, indicó Guerrero.

Entonces: ¿cómo hacer para que el electrodo mida la señal del cuerpo sin que interfieran las luminarias, red eléctrica, cables o artefactos eléctricos?

“Por esto el electrodo que integra WIMUMO se denomina electrodo activo, tiene un preamplificador y circuitos específicos que son para rechazar la interferencia. Luego la señal viaja al módulo central donde se digitalizan y se procesan, extrayendo algunas características”. 

“La señal del biopotencial puede ser muy caótica, entonces para que esto llegue a la consola de un músico, por ejemplo, y este pueda subir o bajar un tono, esta señal se procesa y se extraen características: calculamos el envolvente que es una señal que sube cuando crece la actividad del músculo y baja cuando decrece”.

¿Cómo se “observan” esas señales? Luego de digitalizar y procesar la señal de un músculo determinado la información se envía por WiFi a una web con la posibilidad de intervenir sobre ella. “La interface con el usuario es a través de una web en la cual puede acceder a todas las aplicaciones que provee”, dijo Guerrero. 

Algunas de las aplicaciones que se encuentran disponibles son para calibración del sistema, generar música, video juego etc. “Pero gracias a la estructura flexible que tiene, se pueden agregar más aplicaciones y además permite enviar datos con el protocolo OSC, compatible con aplicaciones que usan los músicos y artistas multimedia”.

De bajo costo, seguro y en la búsqueda de otras aplicaciones.

El dispositivo podría ser empleado por profesionales para supervisar ejercicios de rehabilitación. “Nuestra ambición es explorar su potencial en terapias de rehabilitación. Por ejemplo, para ser utilizado en biofeedback”, afirmó Guerrero. Y continuó: “podría monitorear la actividad del músculo y si este responde y de qué manera a una actividad determinada”, explicó el experto.

Guerrero explicó que WIMUMO “cumple con todas las normas de seguridad eléctrica mientras sea utilizado con fines de entretenimiento”, dijo. Las distintas versiones que se diseñaron se hicieron con este fin, y aclara que “no es un dispositivo médico”, pero se podrían explorar sus posibilidades en salud y esto significaría ajustarse a normas específicas.

El grupo GIBIC del laboratorio LEICI vienen desde 2018 trabajando con distintas versiones del dispositivo. Del desarrollo participan Rocío Madou, Valentín Catacora, Matías Oliva, Marcelo Haberman, Pablo García, Alejandro Veiga y Enrique Spinelli.

Guerrero adelantó que “ahora estamos en procesos de terminar el prototipo final que tendrá la particularidad que el usuario no necesitará de nuestra supervisión”.

Es un dispositivo de bajo costo. “Queremos que si alguien se interesa lo pueda comprar a un monto que sea razonable”. Siguiendo este criterio, trabajamos en este rediseño con componentes muchos más baratos y que se pueden conseguir fácilmente en el país”.