Diseño e implementación de un sistema inalámbrico de adquisición de señales electroencefalográficas en ratas

Abstract

Los grupos de investigación en neurociencias a nivel universitario en la región no cuentan con laboratorios debidamente dotados. Por esta razón se establecen vínculos entre diferentes áreas tecnológicas como son las ingenierías electrónica y de sistemas, que brindan aportes al desarrollo de dispositivos y el tratamiento de las señales, y la medicina aplicada, en busca de la adecuada dotación de los laboratorios de investigación. Este trabajo presenta en su primera parte el diseño del hardware de adquisición de señal electroencefalográfica, usando electrodos profundos en combinación con amplificadores de instrumentación, y su procesamiento con el uso de filtros activos basados en amplificadores operacionales que dan un tratamiento inicial a la señal electroencefalográfica para que luego pueda ser digitalizada correctamente. Posteriormente, se aborda el diseño de un sistema con circuitos digitales que tomen la señal analógica y la digitalicen para que sea transmitida de forma inalámbrica por radiofrecuencia al correspondiente módulo receptor. La digitalización exige que se tengan en cuenta las características principales del muestreo de las señales para poder garantizar que no hayan perdidas de información útil. La comunicación inalámbrica es unidireccional y se realiza con modulación OOK (On–Off Key) y según las características del laboratorio en el cual se use el dispositivo se recomienda que se trabaje a una distancia de hasta tres metros entre transmisor y receptor para poder garantizar la integridad de la señal. El módulo de recepción demodula la señal digitalizada y la envía al computador, el cual la interpreta para que posteriormente sea visualizada en una interfaz gráfica diseñada para tal fin. El dispositivo resultante constituye una ayuda al investigador del área de la neurofisiología, por su portabilidad, robustez y sencilla operación comparado con otros dispositivos que cumplen con funciones similares, permitiendo aproximaciones importantes a la comprensión del funcionamiento del sistema nervioso en una situación dada.