Evaluar el desarrollo del encéfalo de los bebés prematuros para facilitar el aprendizaje
Cada año nacen en Europa unos quinientos mil bebés prematuros, y una décima parte de los recién nacidos en todo el mundo son prematuros. Nacer antes de la semana treinta y siete de embarazo influye negativamente en cómo se generan los pliegues del cerebro y en el proceso de mielinización de las células cerebrales. «Menos pliegues cerebrales se traduce en una reducción del área y el volumen corticales, mientras que una mielinización deficiente ralentiza la transmisión de información en el cerebro», explica Audrey van der Meer, coordinadora del proyecto AIM_COACH, financiado con fondos europeos, y profesora de Psicología en la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología. Durante el último trimestre del embarazo y el primer año del niño, se desarrolla rápidamente una zona del cerebro que va desde la corteza visual, en la parte posterior de la cabeza, hasta la parte superior, donde se encuentra la corteza motora. Se denomina corriente de procesamiento visual dorsal y controla la integración sensoriomotora, la planificación de la acción, el tiempo y la percepción de la distancia, la velocidad, la dirección y el tiempo hasta la colisión. «Muchos bebés que nacen prematuramente padecen la llamada ‘‘disfunción de la corriente dorsal’’, lo que significa que experimentan dificultades cuando interactúan con objetos en movimiento en el mundo», explica Van der Meer, cuyo proyecto recibió apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie de la Unión Europea (UE).
Aprovechar la IA y la electroencefalografía para presenciar la actividad cerebral de los bebés
Mediante avanzadas redes de electrodos, en el laboratorio se registró la actividad eléctrica cerebral de bebés muy pequeños mientras se observaban en una gran pantalla bolas virtuales que se acercaban a ellos a gran velocidad. El equipo sometió a más de quinientos bebés al «paradigma amenazador», y la mayoría de ellos quedaron realmente impresionados por las bolas que parecían que iban a chocar con su cara. Los bebés deben procesar la información sobre el momento en que la pelota les golpeará de forma rápida y precisa para poder parpadear, agacharse o mover las manos hacia arriba para protegerse los ojos y la cara a tiempo. Los ciento veintiocho electrodos sensibles están cosidos en una «red capilar» que se coloca con un movimiento rápido sobre la cabeza del bebé, mientras el equipo sopla pompas de jabón para distraerlo. Como los bebés tienen el cráneo mucho más fino que los adultos y suelen tener poco o nada de pelo, el equipo pudo captar señales cerebrales de buena calidad en microvoltios. Mientras el bebé observaba las pelotas que se acercaban y portaba la red, el ordenador recogía automáticamente las respuestas relacionadas con el asedio y determinaba si se trataba de una respuesta cerebral adecuada, propia de su edad, o si la respuesta mostraba fallos. «Para desarrollar una interfaz cerebro-ordenador que facilite el aprendizaje perceptivo en bebés de corta edad, utilizamos un gran conjunto de datos que incluye datos cerebrales durante una tarea visual de amenaza inminente, registrados en un total de cien bebés menores de un año», señala, y añade: «Aquí es donde estamos ahora, con el ordenador que detecta de forma fiable las respuestas cerebrales relacionadas con la amenaza inminente en el 77 % de todos los ensayos. Teniendo en cuenta que trabajamos con datos de cerebros de bebés, es un resultado excelente».
Aplicar los conocimientos para ayudar a los bebés a desarrollarse y aprender
El año pasado, el equipo publicó pruebas que muestran que es posible avanzar en el desarrollo cerebral y mejorar la percepción del movimiento en bebés menores de un año proporcionándoles una estimulación motora adicional en forma de tiempo boca abajo, natación y masajes para bebés. Esto, explica Van der Meer, tiene importantes implicaciones para los bebés prematuros que corren el riesgo de desarrollar una disfunción de la corriente dorsal. El equipo también espera que el sistema de análisis cognitivo por IA se ofrezca como programa de intervención a los niños que puedan beneficiarse más de un diagnóstico precoz y una intervención temprana, antes de la edad escolar. «Hemos conseguido desarrollar la primera interfaz cerebro-ordenador para bebés del mundo para el diagnóstico precoz de daños cerebrales y la intervención temprana. Es importante fomentar el aprendizaje y prevenir problemas en los bebés menores de dos años, cuyos encéfalos aún muestran una enorme plasticidad», afirma Van der Meer.
Palabras clave
AIM_COACH, UE, IA, electroencefalografía, actividad encefálica, lactantes, desarrollo encefálico, daño cerebral, intervención temprana
