Programa del congreso
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Mi-S3.3-SE:Neu2: Sesión Especial: Neurotecnologías II
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16:30 - 16:45
Heart Rate Variability in Parkinson Disease and Esential Tremor During Physical and Mental Stress 1Universidad de Zaragoza, España; 2BioRobotics, Centro de Automática y Robótica (CSIC UPM), Madrid, España; 3Departmento de Neurología, Hospital Universitario “12 de Octubre”, Madrid, España; 4Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y, Nanomedicina (CIBER-BBN), Zaragoza, España The autonomic nervous system (ANS) plays a vital role in maintaining homeostasis through its sympathetic and parasympathetic branches. This study investigates sympathetic activation in PD and ET patients by analyzing heart rate variability (HRV) during physical and cognitively stressful tasks, using electrocardiography (ECG) data. Subjects alternate rest conditions with physical and mental stress. Preliminary data from PD and ET patients suggest altered ANS responses in PD. Specifically, PD subjects exhibit reduced changes in the low to high frequency (LF/HF) power ratio, with respect ET patients, who show the expected increases and decreases during stress and rest transitions, respectively. On the other hand, respiratory rate estimation through ECG lead movement revealed that in most cases, respiration fell below or exceeded the classical high-frequency (HF) HRV band (0.15Hz to 0.4Hz) for significant portions of the recordings, compromising LF/HF metric interpretability. These findings support existing clinical evidence of autonomic dysfunction in PD and highlight the need for improved ANS assessment methods in motor disorders.
16:45 - 17:00
Validación Funcional de la Plataforma REHAB-IMMERSIVE Basada en Realidad Virtual Inmersiva para Rehabilitación Motora en Lesión Medular Cervical: Protocolo de Investigación Clínica 1Unidad de Biomecánica y Ayudas Técnicas, Hospital Nacional de Parapléjicos, España; 2Grupo FENNSI, Hospital Nacional de Parapléjicos, España; 3Servicio Rehabilitación, Hospital Nacional de Parapléjicos, España; 4Unidad Terapia Ocupacional, Hospital Nacional de Parapléjicos, España; 5Unidad Rehabilitación, Hospital Nacional de Parapléjicos, España; 6Servicio Radiología, Hospital Nacional de Parapléjicos, España; 7Departamento de Tecnologías y Sistemas de la Información, Universidad Castilla- La Mancha, España; 8BioRobotics Group, Centro de Automática y Robótica (CSIC), Arganda del Rey, España; 9Unidad de Neurorrehabilitación, Biomecánica y Función Sensitivo-Motora (HNP-SESCAM), Unidad Asociada al CSIC Las terapias basadas en aplicaciones de realidad virtual actualmente están muy en auge en los centros clínicos combinadas con la terapia convencional que reciben los pacientes. El objetivo de esta contribución es presentar el protocolo experimental diseñado en el Hospital Nacional de Parapléjicos para mejorar la función motora de los miembros superiores basado en la aplicación de realidad virtual inmersiva para analizar la funcionalidad y usabilidad de la plataforma REHAB-IMMERSIVE. El estudio se va a realizar sobre una muestra de 5 personas sanas y 5 pacientes con lesión medular cervical que realizan 15 sesiones experimentales de 30 min, 3 veces por semana. En cada sesión experimental se ejecutan una serie de aplicaciones virtuales inmersivas basadas en Meta Quest 2 y 3, registrando el tiempo de duración de la misma, así como la aparición de posibles efectos adversos. Pre y post-tratamiento los pacientes serán valorados por el Jebsen-Taylor Hand Function, el Box and Block y la escala GRASSP. Se va a realizar también una resonancia magnética funcional para analizar el área de representación cortical de la mano. Los participantes toleraron satisfactoriamente la terapia no-inmersiva basada en Leap Motion Controller con sesiones experimentales de 30 min. Sin embargo, se desconoce el tiempo óptimo en las terapias inmersivas, que se supone sea menor, incluso en personas sanas sin patología neurológica. Este protocolo contribuye a generar conocimiento en cuanto a la duración óptima de las terapias virtuales y a describir la aparición de posibles efectos adversos en población sana y con lesión medular cervical.
17:00 - 17:15
Diseño y desarrollo software de plataforma de rehabilitación de miembro superior para rehabilitación de pacientes post-ictus Universidad Rey Juan Carlos, España El ictus es una de las principales causas de discapacidad motora y afecta a la movilidad y calidad de vida de los pacientes, por lo que una rehabilitación temprana durante los primeros meses resulta clave para optimizar la recuperación funcional. En este contexto, se ha demostrado el potencial de los dispositivos robóticos para fomentar la movilidad, la precisión del movimiento y la implicación activa del paciente. Este trabajo presenta el desarrollo de un sistema de rehabilitación motora para la extremidad superior en pacientes post-ictus, basado en un entorno gamificado personalizado e interactivo que permita personalizar la dificultad y los estímulos terapéuticos en función de las necesidades del paciente. El sistema está diseñado para fomentar la motivación y la adherencia al tratamiento, al tiempo que proporciona un control preciso de los ejercicios y una escalabilidad que permite ajustarse a distintos niveles de terapia, con el objetivo de ofrecer una herramienta eficaz y versátil para la recuperación funcional tras un ictus.
17:15 - 17:30
Plataforma de estimulación vibratoria en tendón para el estudio del temblor 1BioRobotics Group, Centro de Automática y Robótica (CSIC-UPM), Madrid, España; 2BSICoS Group, Instituto I3A y IIS Aragón, Universidad de Zaragoza, Zaragoza, España; 3Departamento de Neurología, Hospital Universitario 12 de Octubre, Madrid, España El temblor es un trastorno de movimiento común que puede afectar la autonomía y calidad de vida. A pesar de los avances en su estudio, los mecanismos neurales implicados en la generación y modulación del temblor no se conocen con detalle, lo que limita el desarrollo de estrategias eficaces para su control. Los tratamientos actuales, como la farmacoterapia o la cirugía, presentan una eficacia limitada y, en algunos casos, efectos secundarios relevantes. Por ello, resulta crucial investigar su neurofisiopatología y explorar terapias alternativas no invasivas. En este contexto, se presenta el diseño, desarrollo y validación preliminar de una plataforma experimental basada en estimulación vibratoria para estudiar el temblor. Se describe un protocolo para pacientes con temblor esencial, con vibración aplicada al tendón del flexor carpi radialis, y se presentan resultados preliminares de un primer paciente, donde la amplitud del temblor no varió significativamente, pero se observó un alineamiento entre estimulación y temblor. Estos hallazgos sugieren una interacción entre ambos y demuestran el potencial de la plataforma como herramienta de investigación.
17:30 - 17:45
Preprocesado, análisis y armonización en conjuntos de datos MEG multicéntricos 1Grupo de Ingeniería Biomédica (GIB), E.T.S. Ingenieros de Telecomunicación, Universidad de Valladolid, Valladolid, España; 2Centro de Investigación en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BNN), España; 3Instituto de Investigación Biosanitaria de Valladolid (IBioVALL), Valladolid, España; 4Instituto de Investigación en Matemáticas (IMUVA), Universidad de Valladolid, 47011, Valladolid, España La crisis de replicación en neurociencia evidencia la necesidad de herramientas que permitan realizar estudios multicéntricos estandarizados y reproducibles. En este trabajo, evaluamos la utilidad de MEDUSA, una plataforma de código abierto, para el preprocesado, análisis y armonización de señales magnetoencefalográficas (MEG). Se empleó su módulo Analyzer para el preprocesado automatizado y el cálculo de parámetros derivados de las señales, y su integración con ComBat para la armonización de datos procedentes de distintos centros. Se analizaron dos bases de datos multicéntricas, AGEINGREMP (433 sujetos) y KUMAGAYA (267 sujetos), calculando la Frecuencia Mediana y la Complejidad de Lempel-Ziv. a aplicación de ComBat permitió reducir significativamente la variabilidad no biológica entre bases de datos; concretamente, mediante análisis LDA, la separación entre medias se redujo un 77 % para la Frecuencia Mediana y un 99 % para la Complejidad de Lempel-Ziv, preservando simultáneamente la información biológica de edad y sexo. Los resultados demuestran que la metodología propuesta proporciona un enfoque robusto, replicable y eficiente para estudios multicéntricos de MEG, confirmando el potencial de MEDUSA para contribuir a mitigar la crisis de replicación en neurociencia.
17:45 - 18:00
Recording elicited and voluntary muscle activity of rodents using high-density electromyography arrays 1BSICoS Group, Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A) and Instituto de Investigación Sanitaria (IIS) Aragón, Universidad de Zaragoza, Zaragoza, Spain; 2Department of Cell Biology, Physiology and Immunology & Institute of Neuroscience, Autonomous University of Barcelona, Barcelona, Spain; 3Department of Bioengineering, Imperial College London, London, United Kingdom; 4Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), Zaragoza, Spain High-density electromyography (hdEMG) enables the study of motor unit (MU) activity by exploiting the spatial information of multichannel recordings. While myomatrix arrays have recently allowed recordings from awake rodents, thin-film electrodes have so far been restricted to acute or anesthetized preparations. Here we present pilot experiments demonstrating the feasibility of recording MU activity from upper- and lower-limb muscles of rats during natural behaviour using both myomatrix and thin-film arrays. Compound responses were elicited by nerve stimulation to confirm electrode functionality, and individual MU action potentials were observed during both reflexive and voluntary movements. These findings constitute the first demonstration of thin-film arrays in awake rodents and provide valuable insight into surgical protocols, electrode configurations, and acquisition strategies that inform the development of stable hdEMG approaches for future MU decomposition in small-animal models.
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