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Que una persona invidente de nacimiento pueda andar en la calle como cualquier otra, gracias a la visión artificial, es decir, mediante una prótesis, parece sacado de un cuento de ficción científica, y de hecho así es, pues el proyecto de investigación que hoy da esperanza a este sector de la población nació producto de ella en un joven preparatoriano, Luis Octavio Ortigoza Ayala, ahora médico, que creyó en la posibilidad y que actualmente está dando frutos.

Se trata de una innovación tecnológica desarrollada en el Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico (Ccadet) de la UNAM, denominada “Prótesis visual de sustitución sensorial, a partir de un pro-totipo de microestimulación vibro-táctil”, compuesto por un sensor óptico (cámara), una interfase (hardware y software), y un mecanismo efector vibrotáctil que, en lo sucesivo, habrá de ser montado en un guante háptico. En su primera fase, este desarrollo será capaz de reconstruir imágenes estáticas y monocromáticas (primitivas) de bajo nivel, tales como letras y símbolos.

Para llegar a este conocimiento y nivel de desarrollo tecnológico, Ortigoza Ayala, creador y responsable del mismo, en entrevista relató que emprendió el proyecto científico cuando aún era estudiante del nivel medio superior, motivado por las teorías sobre inteligencia artificial. Desde sus inicios en 1998 contó con el apoyo y asesoría de destacados científicos universitarios, en especial de los doctores en ingeniería Leopoldo Ruiz Huerta y Alberto Caballero Ruiz del Ccadet, donde fue acogido el proyecto.

El crecimiento y desarrollo de su inquietud científica lo llevaron a cursar en dicho Centro, como oyente, la maestría en inteligencia artificial, mientras continuaba en la preparatoria; además sometió su proyecto, con éxito, a diversos concursos que le abrieron las puertas para representar a la delegación mexicana en la Expociencia Internacional, y participar en diversos congresos y estancias académicas en España.

Su interés por comprender el pro-ceso visual lo trajo a esta Facultad, donde se incorporó a los programas Núcleos de Calidad Educativa (Nuce) y Apoyo y Fomento a la Investigación Estudiantil (Afines), con la finalidad de dar continuidad a esta línea de investigación. Hace un año realizó el internado en la modalidad de investigación (programa propio de esta Facultad), recientemente sustentó su examen profesional y, en la actualidad, realiza el servicio social también en investigación, a través del programa de la Subsecretaría de Innovación y Calidad de la Dirección de Calidad y Educación de la Secretaría de Salud, donde continúa su quehacer científico.

Inicialmente su investigación planteaba llegar a la construcción de una retina artificial, pero después de mucha investigación se dio cuenta de que implantar una tiene muchas implicaciones éticas y riesgos para el paciente, pues la visión humana es el sentido más desarrollado y del que menos se conoce: “Para construir una retina artificial es necesario conocer en su totalidad los mecanismos y redes neurales que utiliza el cerebro para procesar tal información; por lo que aún queda mucho camino por recorrer”.

Después de años de estudio, Ortigoza Ayala sabe que la visión artificial puede reproducirse al estimular eléctricamente tanto la corteza occipital, el nervio óptico o la retina, pero debido a su complejidad, decidió, por el momento, dirigir su investigación a un modelo que tiene como base el uso de la mano (tacto), sustentado en la teoría de sustitución sensorial que, gracias a las nuevas tecnologías de imagen cerebral, principalmente resonancia magnética y tomografía por emisión de positrones, han demostrado que pacientes ciegos tardíos (que antes podían ver) en un principio manifiestan solo actividad motora, pero mientras van adquiriendo experiencia, ésta es suplida por el área visual del cerebro.

En palabras del joven científico: “A partir de esta sustitución sensorial se establece el término ‘plasticidad cerebral’, que quiere decir que el área motora, mediante el sentido del tacto, puede crear un circuito para conectarse con el área visual y lograr la percepción espacial (actividad a nivel de la corteza cerebral por medio de la cual podemos ver), toda vez que ésta recibe información de los cinco sentidos.”

Con este conocimiento se ha desarrollado, con apoyo de ingenieros mecánicos, electrónicos y meca-trónicos, un prototipo basado en un sistema de píxeles - fosfenos (percepción visual descrita como un punto de luz en un fondo negro, elemento neurofisiológico básico para la reconstrucción de imágenes en personas ciegas) llevado a la mano mediante un dispositivo (mecanismo vibrotáctil) que los vuelve puntos de presión, fuerza y frecuencia, que, a su vez, tienen un orden para construir la imagen mediante el tacto.

Dicho dispositivo actualmente está compuesto por una matriz de nueve selenoides, alambre magneto embobinado sobre un carrete plástico que, al ponerle corriente eléctrica, genera un campo magnético; el cual desplaza un pin sobre la piel de la persona ciega; sesación que percibe como un punto de presión (punto de identación), este sistema en principio puede recrear letras. Se espera que mediante los estudios con los pacientes, a este mecanismo se le agreguen más puntos, se pueda miniaturizar para montarlo en el guante háptico y generar imágenes de alto nivel.

Este estudio plantea la reconstrucción y percepción de imágenes en su primera fase de letras, y más adelante, pasando por fases experimentales, llegar a iconografías más complejas y de alto nivel, de tres dimensiones, con color y brillo, donde podría verse profundidad y movimiento, y culminar con la experimentación de navegación, interacción espacial en un ambiente controlado, donde el paciente ciego, con las herramientas tecnológicas (cámara, interfase y guante) pueda seguir una ruta, esquivar y manipular objetos, llegar a una sala y leer un texto que no sea braille.

Hasta el momento se han diseñado y manufacturado tanto las partes mecánicas como las eléctricas que conforman el prototipo (mecanismo efector vibrotáctil), que será empleado en la fase experimental para que la persona invidente aprenda a leer. Asimismo, con el apoyo de psicólogos y psiquiatras se desarrollaron las pruebas psicofísicas para saber hasta dónde el paciente puede distinguir dos de estos puntos cuando son puestos en su piel de manera simultánea, y la distancia mínima para distinguirlos como diferentes.

Actualmente, se está diseñando también la interfase (hardware y software), mecanismo que procesa la información captada por la cámara y que es traducido al efector como puntos táctiles. Con la colaboración de médicos, para la primera fase se han comenzado a reunir pacientes ciegos congénitos en el Centro Médico Nacional Siglo XXI, con del doctor Juan Carlos Bravo y, en el Centro Médico La Raza, con el doctor Eduardo Muhl, pacientes ciegos a edades tardías, para probar el prototipo.

Con las variables psicofìsicas ya establecidas, Ortigoza Ayala explica que los pacientes deberán pasar la secuencia de aprendizaje del protocolo; es decir, la primera fase de identificación y diferenciación de los puntos sobre la piel, para que sean candidatos a las subsecuentes fases de experimentación; en caso de que el paciente seleccionado no logre la primera fase, no podría seguir en el proyecto de investigación.

En palabras del director del proyecto, el objetivo primordial es beneficiar a la población de invidentes mediante su reintegración a las sociedad, toda vez que, según datos de la Organización Mundial de la Salud y del Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática en nuestro país, el nivel educativo de este sector no llega a completar la educación básica, y las oportunidades laborales son bajas y de remuneración muy precarias, por lo tanto, “si logramos desarrollar visión artificial humana para que este grupo tenga la capacidad de percibir imágenes sin necesidad de tocar los objetos, podremos ayudarlos a mejorar su calidad de vida”.

Este joven médico ha publicado artículos en revistas con arbitraje tanto nacional como internacional sobre el tema que se ha convertido, después de nueve años de su gestación, en Proyecto de Desarrollo Tecnológico, del cual es responsable, pues cuenta con certificados de invención y de patentes.

Este proyecto ha contado con apoyo del Ccadet, pues por conducto de los doctores Ruiz Huerta y Caballero Ruiz recibe el apoyo de materiales para el desarrollo de las prótesis, así como de recursos humanos, jóvenes de servicio social de la carrera de meca-trónica. Además, recientemente recibió fondos federales del Instituto Mexicano de la Juventud para crear la primera asociación de visión artificial humana en todo el país.

Dicha asociación, denominada Visión Artificial para Personas Ciegas, de la cual es fundador y presidente, tiene como objetivo sensibilizar, capacitar y mantener actualizado al sector de la población con ceguera en conocimientos, habilidades, aptitudes y destrezas que le permitan el empleo de una prótesis visual funcional, mediante tres líneas de acción: 1) lectura de cualquier tipo de texto impreso o digital, 2) reconocimiento de imágenes de bajo nivel y 3) reconocimiento de imágenes de alto nivel, enfocadas a la navegación espacial e interacción de la persona ciega con el medio ambiente. Todo ello, con fundamento en el diseño, desarrollo, control y evaluación de planes y programas académicos, basados en curvas de aprendizaje de reconocimiento, identificación y discriminación de patrones visuales.

Como asociación civil pretende apoyar con las prótesis y la enseñanza de su uso, a las personas ciegas con capacidad de aprender. Otra de las misiones también ha de ser la formación de recursos humanos en este campo, de manera que Ortigoza Ayala invita a los estudiantes de la carrera de medicina a incorporarse tanto al proyecto científico que dirige como a las actividades docentes y comunitarias que se llevarán a cabo en la asociación, sin duda una oportunidad para otros jóvenes con vocación científica y de servicio.

Luego de casi 10 años de investigación y con un futuro prometedor, podemos pensar que miles de personas invidentes y débiles visuales podrían leer o bien salir a la calle sin más ayuda que el dispositivo del doctor Ortigoza Ayala, invento que podría ser el primer acercamiento para la visión humana artificial, creado por un grupo multidisciplinario que ha conformado el joven doctor, y que, de alcanzar la meta, en un par de años será un logro que llamará la atención de la comunidad internacional que trabaja en este campo; pero sobre todo, será una aportación de la UNAM a ese sector de la población.