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Visión Táctil para desplazamiento autónomo

Del tacto al cerebro:
un puente hacia la visión

Del laboratorio a la vida cotidiana: reconocimiento a distancia del entorno gracias a la integración de dispositivos tecnológicos portátiles no invasivos junto a estimulación táctil pasiva en niños con discapacidad visual

Área

Neurociencia

Tipo de investigación

Estimulación crossmodal

Lugar de realización

México

Director de la investigación

Tomás Ortiz Alonso

Fecha de inicio

Octubre de 2023

Fecha de finalización

En curso

TRL

6

Nuestros servicios

Financiación, soporte tecnológico, desarrollo de prototipos y logística

FASE EN LA QUE NOS ENCONTRAMOS

1

Problema

2

Hipótesis

3

Investigación para validación de hipótesis

4

Análisis de resultados

5

Publicación

EN QUÉ CONSISTE EL PROYECTO

Frente a otras investigaciones y soluciones, este proyecto da un paso más en la implementación, poniendo su enfoque en la experiencia real del usuario y en cómo la tecnología puede integrarse de forma natural y no invasiva en la vida cotidiana. Su trabajo se centra en niños ciegos de nacimiento, cuya rápida neuroplasticidad ofrece una ventana única para entrenar al cerebro a reinterpretar el tacto como información visual.

Para la investigación se ha desarrollado un dispositivo que combina tecnología portátil y estimulación táctil repetitiva: una microcámara integrada en las gafas capta el entorno y envía la información a un sistema que la transforma en un patrón vibratorio proyectado en el abdomen, estimulando los receptores táctiles y activando áreas occipitales responsables de la visión. Mediante un proceso de aprendizaje, esta iniciativa permite generar nuevos mapas funcionales en la corteza cerebral y, con entrenamiento, favorecer la capacidad de reconocimiento del entorno a distancia.
El objetivo social es claro: mejorar la autonomía y la integración de niños con ceguera congénita o adquirida, reduciendo tiempos de aprendizaje y acercando una herramienta no invasiva, viable, ligera y universal. Los avances obtenidos hasta el momento muestran una evolución consistente y alineada con los objetivos planteados: los participantes ya logran identificar formas, objetos, personas e incluso letras, evidenciando el enorme potencial de esta vía de investigación.

Sentir para ver. Innovar para incluir.

PALABRAS CLAVES:
Visión táctil
Neuroplasticidad
Ceguera infantil
Sustitución sensorial
Estimulación táctil pasiva
RMN
EEG
Interfaces hápticas
Desplazamiento autónomo
Percepción del entorno
Exploración espacial

El estudio acompaña durante un año a un grupo de niños con discapacidad visual para comprobar cómo este sistema puede ayudarles a “ver” a través del tacto. Para ello, se combinan tres tipos de información: lo que los niños cuentan y logran en su día a día, la actividad de su cerebro medida mediante un casco de electroencefalografía (EEG) y, en algunos casos, imágenes obtenidas con resonancia magnética (RMN). Todo esto se realiza mientras utilizan unas gafas con microcámaras y un dispositivo que envía pequeñas vibraciones a la piel, permitiendo reconocer líneas, letras, objetos o espacios. Con estas herramientas, el equipo puede observar cómo aprenden, cómo se reorganiza su cerebro y qué avances reales experimentan en su vida cotidiana.

Muestra

22 niños de 4–9 años
14 con ceguera congénita (grupo experimental)
8 con características similares (grupo control)
Exclusiones: déficit sensorial adicional, discapacidad intelectual, lesiones cerebrales, patologías neuropsiquiátricas.

Dispositivo

Gafas con microcámaras
Estimulador táctil abdominal
Estimulación vibratoria orientada a receptores de Merkel
Sistema integrado vídeo–táctil y estímulos auditivos complementarios.

Registro de datos

Conductuales: cuestionario diario sobre sensaciones y reconocimiento.
EEG multicanal: potenciales evocados táctiles (líneas, figuras, letras).
Resonancia magnética 3T: análisis volumétrico, conectividad estructural y correlación génica (Allen Brain Atlas).

Protocolo de entrenamiento

Junio 2024 / Primera fase
Evaluación y primeros ejercicios de sensibilización

Todo arranca con las familias. Su papel es esencial para comprender la realidad de cada menor y orientar adecuadamente el proceso.

En estas primeras semanas realizamos una entrevista profunda y cercana con el niño y su entorno familiar. Un psicólogo especializado recopila información personal, emocional, social y educativa para conocer su contexto, sus desafíos cotidianos y aquello que hace única su experiencia. Esta fotografía inicial nos permite valorar si el candidato encaja en los grupos experimentales o de control y qué protocolos serían más adecuados para su caso.

Tras esta primera toma de contacto, avanzamos hacia la fase de valoración neurocientífica. Aquí es donde la evidencia médica nos ayuda a ver más allá de lo observable. Para ello llevamos a cabo:

Electroencefalograma (EEG)
Resonancia Magnética (RM) en un centro con tecnología de 3 teslas. Para este proyecto contamos con el centro de referencia CT SCANNER de México.

Una vez completadas las evaluaciones clínicas y determinado el encaje de cada participante, iniciamos los primeros ejercicios de sensibilización táctil. Durante los primeros cuatro meses, el niño o la niña comienza un entrenamiento suave y constante, diseñado para que el cuerpo y el cerebro se adapten con naturalidad. Se trata de sesiones muy breves —diez minutos, tres veces al día— que, paso a paso, favorecen la creación de nuevas conexiones neuronales. A medida que avanzan estas prácticas, el paciente desarrolla la sensibilidad táctil abdominal necesaria para empezar a interpretar los estímulos que recibirá en fases posteriores.

Solo después de conocer su historia, su entorno, su actividad cerebral y su capacidad sensorial inicial, podemos comenzar a trazar el camino que seguirá cada niño. Ese será el momento de avanzar.

Diciembre 2024 / Segunda fase
Entrenamiento y aprendizaje

A medida que avanzan estas prácticas, el paciente desarrolla la sensibilidad táctil abdominal necesaria para empezar a interpretar los estímulos. Poco a poco, aprende a identificar objetos y reconocer personas mediante un entrenamiento progresivo y motivador. Cada día, un sentido nuevo se despierta.

Para potenciar este aprendizaje, incorporamos nuevas herramientas:

Una faja mejorada, con más motores que amplían la percepción.
Unas gafas equipadas con dos cámaras, completamente sincronizadas con la faja.

Ambos dispositivos trabajan de forma conjunta para traducir el entorno en sensaciones claras: vibración, presión y sonido que indican si algo está cerca o lejos, arriba o abajo.

Es el mundo cobrando forma a través de nuevas vías. Cada estímulo se convierte en un descubrimiento. Cada avance, en un paso real hacia la independencia.

Septiembre 2025 / Tercera fase
Recogida de resultados.

El momento de mirar atrás… y comprobar hasta dónde hemos llegado.

En esta etapa evaluamos, mediante pruebas clínicas, los progresos alcanzados en el sistema neuronal de cada paciente. Es el punto en el que la ciencia nos devuelve respuestas: qué ha cambiado, qué ha mejorado y cómo continúa transformándose su forma de percibir el mundo.

Aquí también entregamos el modelo definitivo de las gafas: la versión más precisa y refinada del sistema. Con ellas, los niños siguen explorando su entorno con mayor naturalidad, fluidez y confianza

Para medir el impacto real del entrenamiento realizamos, igual que al inicio del proyecto, una valoración completa:

Un Electroencefalograma (EEG)
y una Resonancia Magnética (RM) tal y como hicimos al inicio del proyecto.

Estos resultados nos permiten comparar, entender la evolución y seguir perfeccionando el camino.

Pero el trabajo no termina aquí

En este proyecto, todos los participantes recorren el mismo proceso completo. No solo buscamos obtener datos, sino generar oportunidades reales a lo largo del camino.

La tecnología desarrollada no se concibe únicamente como un avance médico, sino como un paso hacia una mayor autonomía, una integración más plena, un bienestar cotidiano y, en el futuro, también hacia mejores oportunidades educativas y laborales.

Su impacto alcanza no solo a los niños y niñas implicados, sino también a su entorno: familias, escuelas, profesionales y comunidades que acompañan, aprenden y participan en el desarrollo de esta tecnología.

Cada fase avanza gracias a la ciencia, pero el propósito que la sostiene es profundamente humano: que más personas puedan ver el mundo… de otra manera.

DESARROLLO TECNOLÓGICO

Faja de sensibilización.

Faja de aprendizaje y gafas

Una nueva forma de ver a través de la piel

La validación de la hipótesis requirió el desarrollo integral de un sistema de visión dérmica que comprende hardware vestible, firmware de control y software de aplicación, conformando la plataforma de prueba completa:

Gafas: Gafas: es el elemento sensorial del sistema. Están dotadas de una cámara de rango (o cámara 3D), una cámara convencional y un par de altavoces. Integra además la electrónica de control y los módulos lógicos, que pueden gestionarse directamente desde la propia gafa a través de un conjunto de pulsadores destinados al ajuste fino, la actualización del firmware y otras funciones de mantenimiento.

Faja háptica: constituye el módulo responsable de activar la percepción dérmica mediante una matriz de 256 actuadores electromagnéticos, generando patrones táctiles bidimensionales. Actúa como la auténtica interfaz humano-máquina del sistema.

Batería de iones de litio: con alta densidad de potencia ha sido dimensionada para garantizar la operación continua del sistema durante el periodo previsto para la ejecución de las pruebas.

Además, se ha desarrollado una aplicación que mejora la experiencia de usuario y el citado firmware que optimiza los recursos computacionales y lógicos del sistema.