Mexicano crea tratamiento virtual para dolor de miembro fantasma

El método elimina el dolor al restaurar el estado del cerebro previo a la amputación


Después de perder algún miembro del cuerpo se producen cambios cerebrales como la reorganización de la corteza sensorial y motriz, al tiempo que se reduce la comunicación entre los hemisferios, lo cual se correlaciona con una percepción de malestar denominada dolor de miembro fantasma. Este padecimiento puede ser crónico y neuropático, es decir, no desaparece con el tiempo, ya que es causado por un mal funcionamiento del sistema nervioso.

Ante ello, el doctor Max Ortiz Catalán, profesor de Chalmers University of Technology en Gotemburgo, Suecia, innova un tratamiento para dolor del miembro fantasma a partir de realidad aumentada. El método permite restaurar el estado cerebral de los pacientes que lo han probado y con ello disminuir el malestar provocado por la amputación.

El especialista explicó que después de perder una extremidad, los músculos que aún quedan son capaces de generar contracciones, mismas que durante la terapia son captadas por unos electrodos previamente colocados en el muñón. Estos transfieren los impulsos a unos amplificadores que se encargan de intensificar las señales mioeléctricas, emitidas por los músculos al contraerse.

Posteriormente, esa energía es digitalizada y procesada por una serie de algoritmos que reconocen patrones y decodifican la intención de movimiento. Cabe señalar que el software con el que funciona el tratamiento, también fue desarrollado por Ortiz Catalán.

Una vez descifradas las intenciones de movimiento del paciente, los algoritmos de control lo proyectan en realidad virtual o aumentada. De esta manera, quien utilice el tratamiento puedeobservar en una pantalla o diadema la acción en tiempo real como resultado de las contracciones generadas por la extremidad.

“La computadora aprende qué espasmos están relacionados con un movimiento en específico, por lo que la próxima vez que el paciente intente ejecutarlo, el sistema relacionará a dichos patrones de actividad muscular y moverá la extremidad virtual”, acotó el mexicano.

Para reflejar la imagen en el monitor se utiliza una webcam dirigida a la persona y se coloca un marcador en el muñón que indica donde se tiene que ubicar la extremidad virtual para que corresponda anatómicamente. Así, el paciente puede controlar la mano de la misma manera que lo hacía con la biológica.

El intentar ejecutar un movimiento y observar que sucede, provoca que el cerebro comience a utilizar las mismas áreas que usaba comúnmente antes de la amputación. Así el dolor desaparece.

Por otra parte, el científico, quien recientemente fundó un laboratorio de neurohabilitación dentro de la misma universidad, explicó que la terapia consiste en dar indicaciones de movimiento a los pacientes, desde los más sencillos hasta los complejos. También se usan juegos y trabajos de concentración para generar maniobras más precisas.

A la fecha se han hecho pruebas clínicas y tratado pacientes con los “peores casos”, en otras palabras, a personas que tienen más de diez años con el padecimiento y han intentado otro tipo de terapias sin que les funcione. Ello aseguraría su efectividad al probarlo en pacientes con menos complicaciones, aseguró el doctor Ortiz Catalán.

Asimismo, el experto indicó que algunas universidades en Japón, Holanda, Bélgica y Austria ya han aplicado el tratamiento y han obtenido buenos resultados.
El procedimiento puede ser aplicable a cualquier tipo de persona y está en etapa de patente, no obstante, para fines de investigación el desarrollo está abierto para que otros científicos puedan trabajar en él.

Investigación de Largo Aliento, nueva forma de hacer ciencia en México

 

Ciudad de México. 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- Una nueva forma de hacer ciencia está gestándose en el interior del sistema de centros públicos del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) con la conformación de los Programas de Investigación de Largo Aliento (PILA), cuyo propósito es contribuir a la solución de los problemas nacionales al definir, priorizar y alinear su agenda de investigación alrededor de ocho líneas temáticas.


Basados en los temas de prioridad nacional establecidos en el Programa Especial de Ciencia, Tecnología e Innovación (Peciti), se identificaron los primeros ejes rectores: cambio climático y sustentabilidad; alimentación; tecnologías de la información y comunicación (TIC) para el bienestar; energía; innovación tecnológica y manufactura avanzada; naturaleza del universo; sociedad y desarrollo; así como obesidad, diabetes y síndrome metabólico.

De esta manera, se tejió una red multidisciplinaria de colaboración entre los 26 centros que integran el sistema, a través de la cual se desarrollan los diagnósticos pertinentes, se establecen objetivos comunes y reglas claras de operación, al tiempo que se implementan canales de comunicación efectivos.

“La finalidad de los Programas de Investigación de Largo Aliento es buscar la interacción académica de los investigadores de todo el sistema para tratar de romper las barreras que había entre centros e incrementar la colaboración, particularmente alrededor de temas de importancia nacional”, explica el director de Área de Centros de Investigación del Conacyt, Salvador Lluch Cota.


Alrededor del mundo, señala, la ciencia cada vez es menos individual y más cooperativa, por lo que los PILA tienen la vocación de crear sinergias rompiendo la tradición de que los científicos desarrollan sus proyectos de manera aislada.

“En México, el sistema de centros Conacyt lo tenemos desde principios de la década de los años 90, y se conformó de manera nominal porque no trabajábamos como tal, sino que cada uno de los 26 centros realizaba sus labores de manera independiente. El cambio que se pretende hacer es la intención del Conacyt, y de la actual administración, de utilizar los centros como herramienta de política pública para resolver problemas, porque somos la instancia más inmediata para hacerlo”, dice a la Agencia Informativa Conacyt.

Sinergias

El informe Indicadores bibliométricos de la actividad científica mexicana 2011 destaca que el sector educativo es el que mayor producción realiza en el país, con 58 mil 115 documentos publicados en revistas indizadas, siendo la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) la que más publicó durante el periodo 2003-2009.

Le sigue el sector gobierno con 15 mil 794 documentos publicados, de los cuales 10 mil 484 fueron elaborados por los centros públicos de investigación del Conacyt. Estas cifras son un indicador de la cantidad de investigación que se lleva a cabo en el sistema.

Con el propósito de crear sinergias, en 2013 comenzaron los primeros acercamientos en torno a los Programas de Investigación de Largo Aliento, y en los años subsecuentes se realizaron grupos de enfoque para delinear las líneas temáticas que, prácticamente, abarcan todas las áreas del conocimiento.

Su conformación contempla el aprovechamiento de las redes de investigación existentes orientadas a estos temas, al capital humano y la infraestructura con que cuentan estas instituciones.

En entrevista, el doctor Lluch Cota detalla que “entre la combinación de la vocación de los centros y la urgencia de treparnos al tren internacional de la manera de hacer ciencia, estábamos obligados a pensar en estrategias diferentes de trabajar con respecto a lo que antes hacíamos”.

Así se planteó que lo adecuado no era implementar proyectos a corto plazo, sino enfocarlos en programas de largo aliento con un horizonte de realización de diez o más años, periodo de tiempo que permitirá alinear la producción científica y tecnología en torno a dichos temas.

Además, los PILA están pensados para identificar y establecer alianzas estratégicas con instituciones nacionales y extranjeras que contribuyan a potenciar la calidad e impacto del trabajo académico que se realiza.

En ese sentido, se contempla una colaboración de triple hélice (academia, gobierno y empresa) a fin de vincularse con los sectores que implementan las políticas públicas para que accedan directamente a los resultados de la investigación.

Cada programa está integrado por un comité científico en el que participan investigadores de amplia trayectoria, en tanto que se planea conformar un comité de usuarios en el cual participen representantes del gobierno para definir la transferencia del conocimiento en beneficio de la sociedad.

Adicionalmente, todos los PILA se integrarán en una red para crear el Plan Científico de Centros que sirva como eje rector de la comunicación entre ellos.

Es preciso señalar que estos programas que alinean la agenda de los centros públicos forman parte de una estrategia que se implementa para integrar y fortalecer de manera efectiva el sistema. Otras acciones encaminadas a este objetivo son la creación de consorcios de investigación en una región específica para enfrentar de manera conjunta los retos que se presentan, y la implementación de estrategias para la atención tecnológica de la industria.

De acuerdo con el doctor Salvador Lluch, en los próximos meses cada uno de estos programas tendrá su sitio en Internet para presentar a la comunidad científica del país la información que va generando, los datos de contacto de los miembros de su comité científico y de las reuniones que sostienen los investigadores integrantes.

El también investigador del Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (Cibnor) indica que esta nueva forma de hacer ciencia impactará significativamente en la sociedad, pues confía que los resultados a largo plazo serán para la solución de los problemas nacionales.

“Tengo toda la confianza de que los investigadores vamos a ver en esta forma colaborativa ventajas competitivas y ventajas de enfoque de largo plazo. Si logramos consolidar los PILA que tenemos en este momento, vendrán nuevos y los investigadores ya no regresarán a hacer ciencia individual y aislada”, concluye.

Impulsan realidad aumentada en México

 

Mérida, Yucatán. 7 de octubre de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- Con el objetivo de dar a conocer entre estudiantes mexicanos los avances más recientes en el campo de la realidad aumentada, el Simposio Internacional de Realidad Mixta y Aumentada (ISMAR, por sus siglas en inglés) realizó el curso intensivo AR1o1 (Augmented Reality One o One), que contó con la participación de los investigadores más destacados en este campo a nivel internacional.


Entrevistado por la Agencia Informativa Conacyt, Javier Flavio Vigueras Gómez, investigador de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP) y organizador de ISMAR 2016, señaló que la realidad aumentada es una de las diez principales tecnologías emergentes en el mundo, por lo que representa un aporte significativo para estudiantes que se forman en áreas como ingeniería electrónica, ciencias computacionales y matemáticas.

“La idea de esta escuela es que en un curso intensivo de ocho horas dadas en un solo día, contemos con los especialistas que participan en la conferencia ISMAR con el fin de que dieran pláticas sobre el trabajo que están realizando y conocieran cómo estas áreas se vinculan con la realidad aumentada”, apuntó.

En diversos países del mundo, especialmente en Estados Unidos, se denomina con el número 1o1 (one o one) a los cursos introductorios.


“Nosotros decidimos llamarle AR1o1 para presentarlo como un curso introductorio de realidad aumentada para todos los jóvenes mexicanos interesados en las nuevas tecnologías. Fue un curso intensivo para que los chicos pudieran saber que también se pueden involucrar con el tema desde el trabajo que realizan actualmente”, apuntó Vigueras Gómez.

La selección de los 33 participantes se realizó a través de videos en los que los interesados dieron a conocer sus motivaciones para asistir a AR1o1, y contaron con una beca de transporte, alimentación y hospedaje financiada por los registros de ISMAR y los patrocinios de DAQRI, Artoolkit, GLOBAL (Office of Naval Research Science & Technology), Vuforia, Envrmnt, Intel, Prefixa, Fayteq, Microsoft, Qualcomm, University of Bristol, Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP), Universidad Autónoma de Yucatán (Uady), entre otros.

 

Historia de la realidad aumentada

Entre los temas del curso, se presentó un panorama de la historia de la realidad aumentada, que adoptó este nombre en los años noventa. Durante este tiempo, se consideraba que, por una parte, teníamos la percepción del mundo real y, por otra, podíamos construir mundos completamente sintéticos o virtuales.

“Pero en medio, en la línea de lo real con lo virtual podemos tener una gama muy amplia de cosas. La realidad aumentada tiene como principal referencia el mundo real, y sobre esta referencia nosotros añadimos objetos virtuales”, señaló Vigueras Gómez.

De acuerdo con el investigador, la realidad mixta no necesariamente se manifiesta en el mundo tridimensional en el que vivimos. Desde hace mucho tiempo, los efectos especiales del cine han sido una muestra de un tipo de realidad mixta ya que, aunque pueden contener animaciones reales, no se realizan en tiempo real.

Las posibilidades de la realidad mixta y la realidad aumentada han evolucionado a lo largo de los últimos 50 años, y algunos de los elementos más sobresalientes de esta tecnología como aspectos colaborativos, seguimiento de objetos, displays, sensores y cámaras fueron algunos de los siete temas discutidos en AR1o1.

“Más que los elementos físicos que forman la realidad aumentada, las pláticas estuvieron orientadas a las ideas, la estructura, la arquitectura de los sistemas, muchos de ellos desde el punto de vista de software”, apuntó Vigueras Gómez.

 

Investigación básica

De acuerdo con Javier Flavio Vigueras Gómez, en México la transferencia de tecnologías emergentes privilegia la compra de licencias provenientes de otros países una vez que los productos están terminados y probados, lo que eleva los costos de la utilización de nuevas tecnologías.

“Lo que tratamos es que se haga investigación básica de estas nuevas tecnologías y no solo comprar las licencias que otras empresas realizan. En México hay mucha gente que empieza a voltear hacia la realidad aumentada para fines comerciales como la mercadotecnia y los videojuegos; no obstante, todos los que realizan esto lo hacen a través de la compra de licencias de software”, apuntó.

Ante esto, el propósito de AR1o1 es aprovechar las áreas de investigación del país como la ingeniería electrónica, las matemáticas, física y la robótica para crear grupos que emprendan investigación básica.

Entre las múltiples aplicaciones actuales de la realidad aumentada, destacan las prácticas quirúrgicas del campo de la medicina y la exploración de planetas lejanos mediante la construcción de lentes o dispositivos especiales que permiten apreciar el entorno como si se estuviera en él.

Buscan iluminar carreteras con cemento emisor de luz

El material creado absorbe la energía del sol, y la regresa al medio ambiente, tiene una duración de 100 años y es ecológico



A fin de iluminar carreteras, autopistas o ciclovías sin necesidad de energía eléctrica, el doctor en ciencias José Carlos Rubio, de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH), creó un cemento emisor de luz que tiene una duración de vida de cien años.


“Hace nueve años que inicié con el proyecto me di cuenta que no existía nada igual a nivel mundial y entonces empecé a trabajar en ello. El problema es que el cemento es un cuerpo opaco que no permite el paso de la luz al interior”, señaló el doctor José Carlos Rubio.


Explicó que el cemento tradicional es un polvo que al adicionarle agua se disuelve como una pastilla efervescente. “En ese momento se empieza a formar un ‘gel’, parecido al que se usa para el cabello, pero mucho más sólido y resistente; también se crean hojuelas o cristales que son subproductos no deseados en el cemento endurecido”.


Por esto, el investigador se enfocó en modificar la microestructura del cemento a fin de que no tuviera cristales y fuera totalmente gel, logrando que absorbiera la energía solar y luego la regresara al medio ambiente en forma de luz.


El doctor en ciencias detalló que en 2015 la producción de cemento a nivel mundial fue de cuatro billones de toneladas, área donde el nuevo material tiene un mercado ampliamente comercial.


Por la mañana el edificio, carretera, camino o plataforma petrolera que cuente con el nuevo cemento puede absorber la energía solar y emitirla durante la noche hasta por doce horas.


“Aunque el día esté nublado, con los pocos rayos que llegan es suficiente para recargarse, incluso puede usarse en espacios con poca luz como un baño”, detalló el científico.


El investigador José Carlos Rubio explicó que la mayoría de los materiales fluorescentes están hechos de plástico y duran en promedio tres años porque se deterioran con los rayos ultravioleta; sin embargo, el cemento creado por la universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo es resistente al Sol y tiene un tiempo de vida aproximado de cien años.


Además, es ecológico porque se hace de arena, tierra o arcilla lo cual forma el gel, y durante su fabricación sólo se libera vapor de agua. Actualmente existe en color azul y verde, y la intensidad de luminiscencia puede regularse para evitar deslumbrar a los ciclistas o automovilistas.


El proyecto mexicano ha inspirado a otras naciones para seguir la línea de investigación. “A partir de esta patente (que es la primera para la universidad) se han derivado otras a nivel mundial. En Reino Unido recibimos el reconocimiento por el fondo Newton que brinda la Academia Real de Ingeniería de Londres, la cual elige a nivel mundial casos de éxito de transferencia tecnológica y de emprendimiento”.


Actualmente, la investigación se encuentra en la etapa de transferencia y comercialización y se busca su aplicación en yeso y otros productos para la construcción.

La nanotecnología en productos cotidianos

 

Ciudad de México. (Agencia Informativa Conacyt).- En el marco de la XXIII Semana Nacional de Ciencia y Tecnología (Sncyt), se presentó Nanomateriales SA de CV, empresa cuyo objetivo es generar nanotecnología para mercados tradicionales, dando un valor agregado a productos cotidianos a través de características innovadoras. Uno de los proyectos que expusieron es la inserción de nanopartículas de óxido de titanio (TiO2) en productos cerámicos para agregarles una característica antibacteriana.


El proyecto titulado Escalamiento a nivel industrial de la fabricación de productos cerámicos como sanitarios y piso con nanopartículas metálicas soportadas en TiO2 y sus prototipos desarrollados a nivel piloto y preindustria recibió apoyo del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), a través del Programa de Estímulos a la Innovación (PEI), el cual según el gerente de servicio técnico y escalamiento industrial de la empresa, Carlos Hicks, ha sido una investigación pionera en la cual se lograron desarrollar cuatro prototipos de aplicación a nivel industrial en sanitarios y pisos cerámicos.

Asimismo, explicó que el proyecto consistió en el desarrollo del escalamiento industrial de nanopartículas de plata soportadas en óxido de titanio y la aplicación en diferentes productos cerámicos, además del estudio analítico de las propiedades de inhibición de crecimiento bacteriano.


Esta empresa, que nació en agosto de 2009 e inició operaciones en 2010, se dedica a la elaboración de productos de alta tecnología con un enfoque hacia los mercados tradicionales como la cerámica, el cartón, plásticos, envases y recubrimientos. “Esto es para darle diferentes tipos de características a los productos, pueden ser antibacteriales, hidrofóbicos, e incluso vendemos nanopartículas para el mercado del plástico, para mejorar la resistencia”, explicó el representante de la empresa, Carlos Hicks, en entrevista con la Agencia Informativa Conacyt.

El expositor expresó que su experiencia en la Sncyt y el contacto con la gente ha sido muy gratificante. “Se acercan a preguntar qué es la nanotecnología. Nos dimos cuenta que muchas personas piensan que solo se aplica a la muy alta tecnología y la idea que nosotros les damos es que la nanotecnología puede estar inmersa en sus vidas a través de objetos cotidianos mejorados para una mayor eficiencia”.

Otro de los proyectos presentados por la empresa en la Plaza de la Constitución de la Ciudad de México es el titulado Desarrollo innovador de un recubrimiento nanoestructurado para acero inoxidable de bajo costo y propiedades de alto valor para el sector de electrodomésticos, el cual tuvo el objetivo de desarrollar una alternativa para la protección del acero inoxidable de una cubierta de estufa contra diversos factores a los que está expuesta.

Los resultados de este proyecto también fueron satisfactorios, comentó Carlos Hicks, porque se obtuvieron cuatro prototipos de recubrimiento y se consiguió una alianza estratégica con la empresa Whirlpool para su implementación. Este proyecto también contó con el apoyo del PEI y se vincularon con la Universidad de Guanajuato y el Centro de Investigación en Materiales Avanzados (Cimav).

El representante de la empresa reconoció que ha sido muy importante la vinculación con los centros de investigación, pues ellos han aportado mucho en la caracterización de los materiales y en la validación de los mismos para que se puedan comercializar los productos una vez que estos dan el resultado deseado.

“No descartamos entrar algún día a mercados de altísima especialidad, pero nuestro enfoque es atacar mercados tradicionales como la cerámica, cosméticos, cartón, entre otros. Esto para mejorar sus características para hacerlos más competitivos”, indicó Carlos Hicks.

Bajo ese contexto, aseguró que la nanotecnología tiene cosas que aportar en casi todas las áreas y el reto de Nanomateriales es lograr que todas esas nanopartículas que han demostrado efectividad en muchos ámbitos sean aplicables en las diferentes industrias.