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innovadores menores de 35

Rafael Raya, 32

Creador de un vehículo lúdico e interfaz humano-máquina para rehabilitación de niños con parálisis cerebral

GBIO-CSIC

Rafael Raya

Encendido, apagado. La habitación se ilumina y vuelve a la penumbra con solo accionar el interruptor. Es un acto sencillo que repetido hasta la saciedad puede acabar con los nervios del padre más templado. Aún así, seguramente el adulto sea comprensivo: todos los niños desarrollan sus habilidades mientras juegan, exploran su entorno y aprenden conceptos abstractos a partir de relaciones sencillas, como la causa-efecto.

Estos procesos son clave en el desarrollo en edades tempranas, pero hay niños que pueden presentar muchas más dificultades que el resto para ejecutar las acciones que los activan, entre ellos, los que sufren parálisis cerebral, un desorden de la postura y el movimiento provocado por una lesión en el cerebro inmaduro. Por suerte, se trata de un trastorno que, aunque es permanente, no es inmutable. La capacidad de procesar información, orientarse, controlar sus movimientos, manipular objetos y comunicarse de estos niños puede entrenarse, incluso en aquellos que tienen un nivel de discapacidad severo que les impide, por ejemplo, caminar sin ayuda.

Para lograrlo, el joven innovador Rafael Raya ha creado una serie de herramientas robóticas e informáticas que contribuyen a que la rehabilitación sea más divertida y la estimulación de sus capacidades motoras más eficaz. El factor lúdico es esencial en el enfoque de Raya. En esta etapa temprana en la que la plasticidad del cerebro y el impacto de la intervención son mayores es importante que el paciente esté muy motivado, y para ello, qué mejor que plantear a los niños la rehabilitación como un juego. "Con nuestro vehículo buscamos reducir las barreras que la discapacidad le impone permitiéndole, en la medida de lo posible, experimentar estos procesos de aprendizaje y ser el protagonista de sus acciones", explica el joven.

El vehículo al que se refiere Raya se llama PALMIBER y ha sido diseñado en el marco de su tesis doctoral en el Grupo de Bioingeniería del CSIC (España). Se trata de un aparato de manejo sencillo que integra diferentes modos de conducción para adaptarse a las aptitudes particulares del usuario. Gracias a él, de forma casi inadvertida, ejecuta ejercicios y movimientos que le estimulan a nivel motor y, tal y como explica Raya, esas experiencias de movimiento favorecen el  desarrollo de otras áreas: "La exploración autónoma del entorno le aporta beneficios en su desarrollo físico, cognitivo y social", remarca el joven.

Los prototipos que han construido hasta el momento están compuestos por una plataforma metálica con cuatro ruedas, un asiento con un arnés que sujeta al niño por la cintura  el pecho, y frente a él, una consola con varios pulsadores. También dispone de un cinturón de sensores ultrasónicos que detecta y evita obstáculos, por lo que, una vez el terapeuta ha ayudado al niño a montarse, el vehículo puede llevarle por la sala en un primer paseo de toma de contacto.

Entrenamiento lúdico y progresivo

Una vez familiarizado, comienza el trabajo en diferentes niveles que se adaptan a las destrezas del piloto. En el modo de conducción causa-efecto, el más básico, el niño pone el vehículo en marcha con una sola pulsación de una tecla de la consola. Al cabo de unos segundos, el vehículo se para y debe pulsar de nuevo para reiniciar el  movimiento. A través de este sencillo ejercicio, aprende a relacionar causalmente la pulsación con su efecto. Otros modos más avanzados son el de "entrenamiento-dirección", en el que el vehículo sugiere al niño la tecla de dirección que debe apretar; o el de decisión-dirección, donde le propone llegar hasta un punto y él debe decidir y ejecutar una serie de acciones para alcanzar esa meta. De esta forma, va avanzando de nivel a medida que progresa en su aprendizaje.

Otra de las características del PALMIBER es que puede controlarse con diferentes interfaces. Por ejemplo, si el niño tiene dificultades para manejar la consola con teclas de dirección, puede usar en su lugar un solo pulsador asociado a técnicas de barrido. En este caso se iluminan secuencialmente las teclas de la consola y, cuando se ilumina la de la dirección que el niño desea, éste acciona  el pulsador y el vehículo se mueve hacia allí.

Pero además, el equipo de Raya ha creado y patentado una innovadora interfaz llamada ENLAZA que hace que el vehículo -y también, por ejemplo, un ordenador- sea accesible a usuarios con una discapacidad motora severa en los brazos que les impide manejar la consola o el pulsador. En este caso, el niño mueve la cabeza a un lado o a otro, la interfaz filtra sus movimientos involuntarios (por ejemplo, espasmos o dificultades para mantener la postura) y el vehículo se desplaza en esa dirección. De la misma forma podría controlar también los movimientos de un cursor en la pantalla de un ordenador. "Cuando se consigue este control se abre un mundo de posibilidades para que la persona interactúe con su entorno, tanto físico como social, y en definitiva, sea más autónoma", explica el joven.

La principal innovación del sistema de Raya, además de su enfoque lúdico, radica en que, por un lado, ha creado varios dispositivos que permiten conocer el grado de limitación de los pacientes, y por otro, relaciona estos hallazgos con los signos motores normales y anormales de la persona durante una actividad funcional. Según Raya, "se caracterizan las necesidades de los usuarios durante el control del ordenador o el vehículo, y esa caracterización se emplea para diseñar las técnicas de filtrado que permiten potenciar las habilidades voluntarias".

En 2012, Raya estudió la aplicación de estas tecnologías en niños con parálisis cerebral durante su estancia en el Spaulding Rehabilitation Hospital de la Escuela de Medicina de Harvard (Estados Unidos). Allí observaró "gran aceptación" y mejoras en sus aptitudes de comunicación e interacción social. Ahora su equipo está perfeccionando la usabilidad de ENLAZA y probando el PALMIBER en el marco de proyectos nacionales (IVANPACE) e internacionales (ABC). Una vez validada la tecnología, su objetivo es estudiar el impacto en los niños de un entrenamiento a largo plazo, "de seis meses a un año", y valorar el efecto del aprendizaje "en actividades de la vida diaria, más allá del vehículo".

El presidente del Consejo de Administración de Suanfarma Biotech y miembro del jurado de los premios MIT Technology Review Innovadores menores de 35 España, Héctor Ara, destaca la "gran proyección internacional" de Raya y su capacidad para "reunir en torno a sí a un competente equipo humano". Añade además que el suyo es "uno de los pocos casos en que el concepto investigación aplicada se da en la realidad". En este sentido, según Raya, dos empresas están actualmente involucradas en la traslación de la interfaz ENLAZA y el vehículo PALMIBER al mercado. - Elena Zafra

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