En el Instituto de Fisiología Celular (IFC) de la UNAM desarrollan videojuegos asociados a sensores de posición y movimiento, así como dispositivos para la rehabilitación de pacientes con daño neurológico causado por un evento vascular cerebral (EVC).
Su objetivo no es sustituir la fisioterapia convencional a la que son sometidos los pacientes que sobreviven a un infarto o a un derrame cerebral, sino complementarla.
A través del Laboratorio de Investigación y Desarrollo de Aplicaciones Interactivas para el Neurodesarrollo (LANR), el IFC busca ayudar oportunamente a pacientes de EVC que no tienen acceso a servicios de rehabilitación en el sistema de salud pública.
También a aquellos que siendo derechohabientes, pierden la ventana de oportunidad de recuperar las funciones dañadas debido a la demora en la atención.
Si un sobreviviente de un EVC, una vez estabilizado, no comienza su rehabilitación inmediatamente o en el lapso de tres a seis meses máximo, tiene menos probabilidades de recuperación funcional motora y cognitiva.
La maestra Ana María Escalante Gonzalbo, responsable del LANR, explica cómo, mediante simulación de ejercicios con videojuegos y sensores de posición y movimiento, utilizados vía tele-rehabilitación, proyectan ayudar a estos pacientes, que si no se rehabilitan quedan con daños neurológicos el resto de su vida.
El equipo multidisciplinario del LANR ha desarrollado 10 aplicaciones tipo videojuegos, cuatro de las cuales se probaron en 2019, en un proyecto piloto con pacientes del Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía de la CDMX, cuyos resultados fueron alentadores.
El proyecto aportó información para mejorar los videojuegos y los sensores, y permitió identificar a qué pacientes, según el daño neurológico, les serán útiles para recuperar funciones motrices.
Desarrollos del LANR
En esta terapia virtual, para simular ejercicios de rehabilitación se utilizan sensores comerciales, como el Kinect de Microsoft, y un dispositivo infrarrojo llamado Leap Motion.
También han desarrollo sensores de posición y movimiento cuando se requiere alguno que es muy caro o que aun siendo accesible no es útil para el tipo de ejercicio que se requiere replicar.
Crearon, por ejemplo, un guante con sensores de datos, un rodillo electrónico, una carcasa más ergonómica (tercera versión ya) para un mouse convencional.
Mario Alberto Sánchez García, posdoctorante en el LANR, diseñó y fabricó un mouse tri-direccional ergonómico inalámbrico ambidiestro (TEIA) para su uso en neuro-rehabilitación asistida por aplicaciones interactivas. Como está proceso de registro en el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial, aún no se pueden dar detalles del dispositivo.
En el LANR del IFC están en desarrollo también tapetes para baile y una plataforma (va en 60 por ciento de avance), con una interfaz accesible para una computadora básica.
Utilidad de juegos y sensores
El Kinect —explica Escalante Gonzalbo— es para articulaciones gruesas y proximales. Hombro, codo y muñeca. Permite aumentar el rango de flexión, extensión, abducción y aducción de los miembros superiores.
En el videojuego Penal Madness, el paciente asume el rol de un portero y debe detener todos los tiros penales que pueda haciendo uso del Kinect. Algunas veces debe levantar los brazos hacia los lados, para detener los balones que le son lanzados, y otras, para despejar el balón, lanzándolo con la mano y el brazo.
El Leap Motion es útil para recuperar la función de asir objetos. Se utiliza en el juego Charlie Escape. Permite cerrar la mano para avanzar y abrirla para evadir obstáculos hasta alcanzar la meta.
En Terappia VR el jugador se adentra en un ambiente virtual donde sigue a un objeto con la mirada o girando el cuello y lo puede tocar. Usa un visor para celulares y el Leap Motion.
El guante de datos —en su segunda versión—, además de abrir y cerrar la mano, permite rehabilitar la función de pinza fina de los dedos de las manos. Se usa con el juego Sandwichmanía. Con el pulgar se tocan los dedos restantes, cada uno de los cuales representa un ingrediente para preparar un sándwich.
El mouse convencional y las carcasas con sujetador de la mano son para ejercitar movimientos del brazo, antebrazo y muñeca en el plano horizontal. Tiene aplicación en el juego Topocrisis. Con el mouse se controla una mira para desplazarse por la pantalla y golpear a los topos.
El rodillo electrónico detecta los movimientos bimanuales hacia adelante y hacia atrás en el plano horizontal. Permite ejercitar esos movimientos con las dos manos. Usan también una pelota hueca de hule, con la que se puede detectar la presión mediante el desplazamiento de aire, asociada a cierta electrónica, para ejercitar la prensión y liberación de la mano.
Los videojuegos asociados a tapetes de baile, en proceso de desarrollo, son para rehabilitar el movimiento de las extremidades inferiores, aunque la mayoría de los juegos están enfocados a la rehabilitación de los miembros superiores, ya que si estos tienen una buena recuperación, recuperar la movilidad del resto del lado parético es mucho más fácil.
Plasticidad y reaprendizaje
El cerebro puede reaprender las tareas o funciones que ha perdido a causa de un EVC, y en el reaprendizaje la plasticidad neuronal es fundamental, asegura Escalante Gonzalbo.
En la zona cercana a donde ocurren un infarto o un derrame cerebral (se tapa o rompe una arteria) hay una reactivación de neuronas para establecer nuevas conexiones.
Si ese proceso se guía oportuna y adecuadamente, se restablecen conexiones que permitirán recuperar las funciones perdidas del paciente.
Hay una ventana de oportunidad para intervenir. La mayor recuperación se logra en los tres primeros meses. De tres a seis meses máximo hay una recuperación gradual. Después es más complicado.
En México, apunta la académica de la UNAM, la atención se demora hasta cinco meses. No hay suficientes terapeutas y unidades de rehabilitación, y las que hay siempre están saturadas.
Así, hay pacientes que no son atendidos en el momento adecuado ni hacen los ejercicios que, repetidos cientos o miles de veces, permiten a las neuronas establecer nuevas conexiones para recuperar funciones motrices y cognitivas pérdidas.
Terapia complementaria
La tele rehabilitación es una opción que no sustituye a la terapia convencional, pero permitirá que los pacientes, una vez estabilizados y en casa, inicien pronto y las veces necesarias los ejercicios (todos los días, una o dos horas), con los videojuegos y sensores de posición y movimiento desarrollados en el LANR.
No es —reitera Escalante Gonzalbo— una alternativa sustitutiva de la rehabilitación convencional. Es necesario que el terapeuta supervise y corrija y dé indicaciones al paciente. Es un complemento fundamental en algún momento para la recuperación de pacientes que no tienen acceso a servicios de rehabilitación. “Queremos llenar ese hueco”.
Reactivación cognitiva
En el LANR también trabajan en una plataforma para la rehabilitación de capacidades cognitivas: atención, memoria, orientación visoespacial y funciones cognitivas ejecutivas (planeación y ejecución de un plan).
En México sí se llega a dar rehabilitación, pero la cognitiva está muy abandonada. No hay infraestructura ni un protocolo que se siga habitualmente en el sector salud.
En esta plataforma, con 60 por ciento de avance, se pueden intercalar videojuegos (en desarrollo) para la reactivación de funciones cognitivas específicas y las motrices ya mencionadas.
El LANR proyecta probar su plataforma en pacientes subagudos (entre la semana dos a la 12 de haber sufrido un EVC) del Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía y del Instituto Nacional de Rehabilitación.
Los pacientes podrán llevarse a su casa los videos, sensores de posición y movimiento, así como los artefactos desarrollados en el LANR para su rehabilitación motriz y cognitiva.
El nuevo protocolo establece que la terapia se realice por lo menos cinco días a la semana y 60 minutos diarios durante dos meses.
Para la recuperación de funciones cognitivas también es muy importante el entrenamiento, repetir ciertas tareas, como la concentración y la observación, cientos o miles de veces. Esto se puede conseguir con videojuegos que entrenen al paciente en funciones muy particulares.
Se espera así un “mayor impacto de nuestra tecnología” porque en ese lapso (entre las semanas segunda y doce) “el paciente es una esponja”. Su cerebro está en la mejor disposición para tener una buena rehabilitación.