Virtual Reality Interface Built Using Unity3D for Rehabilitation with BCI Systems Based on Motor Imagery

Abstract

La rehabilitación de pacientes con secuelas motoras causadas por un accidente cerebrovascular requiere promover la plasticidad neuronal brindando realimentación al usuario que permita el reaprendizaje motor. En este sentido se han desarrollado sistemas que combinan interfaz cerebro computadora (BCI) por imaginería motora con realidad virtual. Estos sistemas detectan en la señal de electroencefalografía la intención del usuario de realizar el movimiento de un miembro y la convierten en una señal de control que activa un módulo de realimentación. Este artículo describe el diseño y desarrollo de una interfaz de realidad virtual para ser utilizada como módulo de realimentación visual en un sistema BCI por imaginería motora para rehabilitación de pacientes con secuelas motoras de miembro superior e inferior causadas por un accidente cerebrovascular. Al momento de plantear el diseño de la interfaz, se consideraron las características que permitirían promover la plasticidad neuronal de los pacientes: (a) una interfaz atractiva y motivadora que presente un avatar con el cual el usuario se identifique; (b) que el avatar realice movimientos relacionados con la función motora que se intenta recuperar; (c) rápida comunicación entre el usuario y la interfaz visual de manera que posibilite la interacción en tiempo real. Asimismo, se propusieron como requerimientos técnicos de diseño: (a) comunicación en tiempo real entre el sistema BCI y la interfaz; (b) uso de la interfaz en sistemas con recursos computacionales de gama media. A modo de resultado se presenta la interfaz desarrollada en el entorno Unity3D, la cual cumple con los requisitos de diseño planteados.