Investigadores del IAC y
de la Facultad de Medicina de la Universidad de La Laguna (ULL) han desarrollado un
dispositivo capaz de generar señales acústicas con información espacial tridimensional
al objeto de que una persona pueda lograr una percepción del espacio que le rodea sin
apoyarse en la visión. Esto es posible porque tanto las imágenes como los sonidos son
consecuencia de una transmisión de fenómenos a distancia mediante soporte físico
ondulatorio, lo cual permite la captación de las características físicas del espacio
que nos rodea, una vez activados los mecanismos neuronales que el cerebro humano utiliza
para ello. El proyecto ha contado con la financiación del propio IAC, la Universidad de
La Laguna, el Gobierno de Canarias, la Unión Europea, el IMSERSO y la colaboración de la
ONCE. El coste total del proyecto asciende a 80.000.000 ptas. y el plazo de ejecución ha
sido de tres años.
CREADO UN ESPACIO ACÚSTICO
VIRTUAL DE APLICACIÓN MÉDICA EN PERSONAS CIEGAS
Desarrollado por investigadores
del IAC y de la Universidad de La Laguna
En este proyecto se ha
desarrollado un prototipo que capta información tridimensional a partir de imágenes
digitalizadas, además de otras características físicas (color, textura...). Esta
información se transforma posteriormente a parámetros sonoros espacializados,
generándose así de cara al sujeto un espacio acústico virtual representativo del
entorno. Todo este proceso se realiza en tiempo real, es decir, a la velocidad suficiente
para que los mecanismos neuronales de percepción permitan el aprendizaje mediante la
interacción del sujeto con su entorno.
La idea intuitiva que puede
servir de base para ilustrar el objetivo propuesto se puede expresar como un intento de
emular informáticamente la continua llegada de información al cerebro, a través de la
visión, procedente del espacio que nos rodea y transportada en la luz que ilumina nuestro
entorno. En este esquema, las imágenes del entorno se forman en la retina a partir de la
luz que proviene de los objetos y son procesadas por el cerebro hasta alcanzar la
percepción espacial del entorno. La analogía que se propone consiste en simular que los
objetos que nos rodean son capaces de generar información sonora, que "suenen",
y que esos sonidos percibidos como procedentes del exterior al sujeto, mediante la
utilización de funciones de transferencia descriptivas de la posición de la cabeza
(HRTF), contengan suficiente información para provocar la percepción del entorno. Esta
simulación generaría un resultado análogo al que se obtendría de llenar los objetos
(por ejemplo, paredes, puertas, ventanas, sillas,...) con pequeños altavoces que
generasen sonidos representativos de sus cualidades físicas. Su audición en conjunto
permitiría formarse una idea de cómo es el espacio que rodea al sujeto, de forma que
este complejo escenario acústico le permita desenvolverse de modo conceptualmente
análogo a si lo estuviera viendo.
Como es sabido, en personas
ciegas la información visual no se recibe a nivel cortical. La mayor parte de la
información del entorno es de procedencia sonora y somatosensorial. En este proyecto, la
información sonora con alto contenido espacial, reemplaza a la información visual,
creándose la percepción del espacio mediante otros sentidos con escasa información
procedente del exterior. Este desarrollo posibilita la entrada masiva de información
tridimensional procedente del exterior e, incluso, en ciegos con corteza visual aún
funcionante, cegueras con duración aproximadamente inferior a 1,5 años, se ha conseguido
estimular la corteza visual utilizando posiblemente vías neuronales de asociación
multisensorial relacionados fundamentalmente con la corteza visual. De esta forma, en
estas personas la información espacial generada se percibe como información visual
(fosfenos), que a diferencia de la información visual procedente de la retina carece de
color, refiriéndola los ciegos como similar a la anterior visión que recuerdan.
DESCRIPCIÓN TÉCNICA DEL
PROTOTIPO
El sistema construido consta
de tres partes básicas. Un sistema de visión artificial, un sistema de generación de
sonidos tridimensional y una interfase de control. De esta forma, el sistema a construir
se dividirá desde el punto de vista conceptual en el Subsistema de Captación, el Subsistema
de Generación de Sonidos y el Subsistema de Control y Usuario.

Esquema de funcionamiento del sistema
El subsistema de captación o
sistema de visión artificial registra las formas del entorno del sujeto mediante dos
microcámaras de vídeo situadas en la cabeza a la altura de los ojos, colocadas
adecuadamente sobre un soporte diseñado al efecto. La señal de estas cámaras se conduce
hasta el subsistema que procesa la información y obtiene una descripción informática de
dicho entorno, utilizando para ello los algoritmos de visión artificial en un laboratorio
de ensayos acondicionado para este proyecto y funcionando en tiempo real, es decir,
extrayendo del orden de diez mapas de profundidades por segundo.
El subsistema de generación de
sonidos sintetiza un espacio acústico virtual capaz de crear la percepción de los
objetos que rodean al sujeto. Esto se consigue a través de unos auriculares que también
forman parte del soporte que lleva la persona ciega, utilizando para ello las funciones de
transferencia descriptivas de la cabeza (HRTF) que se han medido previamente para cada
sujeto en particular.
El prototipo desarrollado se encuentra aún en
fase de pruebas y los investigadores responsables del proyecto esperan lograr un modelo
portátil lo suficientemente cómodo y autónomo para que pueda ser manejable en un futuro
próximo.
Participan en el proyecto:
Luis Fernando Rodríguez (IAC)
José Luis González Mora (ULL)
Antonio Rodríguez (ULL)
Haresh Chulani (IAC)
Luis Díaz Saco (IAC)
Nicolás Sosa García (IAC) |