Brain-Computer Interface for Clinical Purposes : Cognitive Assessment and Rehabilitation

Alongside the best-known applications of brain-computer interface (BCI) technology for restoring communication abilities and controlling external devices, we present the state of the art of BCI use for cognitive assessment and training purposes. We first describe some preliminary attempts to develop verbal-motor free BCI-based tests for evaluating specific or multiple cognitive domains in patients with Amyotrophic Lateral Sclerosis, disorders of consciousness, and other neurological diseases. Then we present the more heterogeneous and advanced field of BCI-based cognitive training, which has its roots in the context of neurofeedback therapy and addresses patients with neurological developmental disorders (autism spectrum disorder and attention-deficit/hyperactivity disorder), stroke patients, and elderly subjects. We discuss some advantages of BCI for both assessment and training purposes, the former concerning the possibility of longitudinally and reliably evaluating cognitive functions in patients with severe motor disabilities, the latter regarding the possibility of enhancing patients' motivation and engagement for improving neural plasticity. Finally, we discuss some present and future challenges in the BCI use for the described purposes

Análisis de interfaces basadas en movimientos de iris y de cabeza para personas con parálisis cerebral

Este documento es la memoria final del trabajo de fin de Máster para optar al título de Máster en Ingeniería de Sistemas Electrónicos. El trabajo lleva por nombre “Análisis de interfaces basadas en movimientos de iris y de cabeza para personas con parálisis cerebral”. Ha sido desarrollado por el Ing. Alejandro Clemotte bajo la supervisión del Dr. Rafael Raya, Dr. Ramón Ceres y el Dr. Ricardo de Cordoba en el periodo 2011-2013. El trabajo ha sido desarrollado en las instalaciones del grupo de bioingeniería del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (GBIO-CSIC) [1] en el marco de desarrollo del Máster en Ingeniería de Sistemas Electrónicos de la Universidad Politécnica de Madrid. Los avances tecnológicos permiten mejorar la calidad de vida de las personas. Sin embargo en ocasiones, la tecnología no se encuentra al alcance de todos los seres humanos ya que quienes padecen de limitaciones motrices, auditivas, del habla, etc., no pueden acceder a estos beneficios por la falta de interfaces adaptadas a las capacidades de estos colectivos menores. En particular el ordenador es una herramienta tecnológica que permite realizar infinitud de tareas, tanto sociales, de rehabilitación, del tipo lúdicas, etc. [2], difícilmente accesible para personas con capacidades limitadas. Es por ello importante el desarrollo de esfuerzos que permitan la construcción de herramientas de acceso universal. El trabajo realizado consiste en estudiar de forma práctica el desempeño de personas con parálisis cerebral y sin discapacidad mientras que estas realizan tareas de alcance al objetivo. Las tareas serán realizadas con dos interfaces alternativas al ordenador. Se analizaran las limitaciones técnicas de cada una de ellas mediante la definición de métricas especiales y se realizará una propuesta conceptual para la reducción de tales limitaciones, con el fin de mejorar la accesibilidad del computador para el grupo de personas con discapacidad. Calificación del tribunal: 10 con matrícula de hono