MADRID, 29 Sep. (EUROPA PRESS) -
Unos auriculares pueden convertirse en una herramienta para registrar la actividad eléctrica del cerebro y los niveles de lactato en el organismo gracias a dos sensores flexibles serigrafiados en una superficie flexible similar a un sello, según publican los investigadores que los han desarrollado en la revista 'Nature Biomedical Engineering'.
Los sensores pueden comunicarse con los auriculares, que a su vez transmiten de forma inalámbrica los datos recogidos para su visualización y posterior análisis, ya sea en un teléfono inteligente o en un ordenador portátil. Los datos pueden utilizarse para vigilar la salud a largo plazo y detectar enfermedades neurodegenerativas.
Los sensores, desarrollados por un equipo de investigación multidisciplinar de ingenieros de la Universidad de California en San Diego (Estados Unidos), son mucho menos engorrosos que los dispositivos de última generación que se utilizan actualmente para detectar la actividad eléctrica del cerebro y las secreciones sudoríparas del cuerpo.
Aunque la detección intraauricular de varios parámetros fisiológicos no es nueva, sí lo es la integración de la detección de señales cerebrales y corporales en una sola plataforma. El avance ha sido posible gracias a los conocimientos combinados de biomédicos, químicos, eléctricos y nanoingenieros.
Los datos de un electroencefalograma (EEG), que mide la actividad eléctrica del cerebro, y del lactato del sudor, un ácido orgánico que el cuerpo produce durante el ejercicio y la actividad metabólica normal, pueden combinarse para diversos fines. Por ejemplo, pueden utilizarse para diagnosticar distintos tipos de crisis, incluidas las epilépticas. También pueden utilizarse para controlar el esfuerzo durante el ejercicio físico y controlar los niveles de estrés y concentración.
Los investigadores prevén un futuro en el que los sistemas de neuroimagen y control de la salud funcionen con sensores portátiles y dispositivos móviles, como teléfonos, auriculares, relojes, etc., para realizar un seguimiento de la actividad cerebral y los niveles de muchos metabolitos relacionados con la salud a lo largo del día. Esto permitiría a los usuarios mejorar las capacidades cerebrales y corporales.
El equipo también prevé un futuro en el que las capacidades de los dispositivos de audio portátiles existentes, como los auriculares, puedan ampliarse considerablemente para recoger una gama mucho más amplia de datos.
"Ser capaz de medir la dinámica de la actividad cognitiva cerebral y el estado metabólico corporal en un dispositivo integrado en el oído que no interfiera en la comodidad y movilidad del usuario abre enormes oportunidades para mejorar la salud y el bienestar de personas de todas las edades, en cualquier momento y lugar", afirma Gert Cauwenberghs, profesor del Departamento de Bioingeniería Shu Chien Gene Lay de la Universidad de California en San Diego.
El equipo pensó que el uso omnipresente de auriculares se traducía en un potencial sin explotar para recoger señales cerebrales y corporales de forma conveniente, tanto para el bienestar como para la salud.
Patrick Mercier, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad de California en San Diego, destaca que "esta investigación da los primeros pasos importantes para demostrar que se pueden medir datos impactantes del cuerpo humano simplemente aumentando las capacidades de unos auriculares que la gente ya utiliza a diario. Dado que el uso de esta tecnología no plantea grandes fricciones, prevemos su eventual adopción a gran escala".
El oído tiene glándulas sudoríparas y está cerca del cerebro, explica Yuchen Xu, coautor del artículo e investigador postdoctoral en el laboratorio de Cauwenberghs. "Es un punto de entrada natural: la gente está acostumbrada a llevar auriculares", afirma.
"Una de las razones por las que hemos logrado este avance es que hemos pensado mucho en la integración --explica Ernesto De La Paz, doctorando del grupo de investigación del profesor de nanoingeniería Joseph Wang y coautor del artículo--. Queríamos que los sensores fueran lo más pequeños posible para recoger muestras diminutas de sudor. También tuvimos en cuenta la forma irregular de la oreja integrando componentes que pudieran doblarse".
Una de las limitaciones de los dispositivos es que, para recoger suficiente lactato para analizar los datos de forma significativa, los sujetos deben realizar ejercicio u otra actividad física que haga sudar a las personas. En el futuro, los investigadores intentarán eliminar este requisito. "El siguiente paso será integrar la electrónica en el sensor", anuncia Yuchen Xu.
El equipo también está trabajando en el procesamiento de los datos en el propio dispositivo. En última instancia, el objetivo es transmitir los datos procesados de forma inalámbrica a un ordenador o un smartphone. Los sensores intraauriculares también podrían recoger datos adicionales, como los niveles de saturación de oxígeno y glucosa.
Los investigadores prevén que este trabajo dé lugar a nuevas terapias. "El acoplamiento de las señales cerebrales medidas con el sonido reproducido por el dispositivo en el oído puede permitir nuevos avances terapéuticos de gran alcance para la corrección activa de trastornos neurológicos debilitantes, como el tinnitus, para el que actualmente no existe ningún tratamiento eficaz", afirma Cauwenberghs.
