El teclado sirve para diagnosticar enfermedades neurodegenerativas

Investigadores españoles y del MIT crean neuroQWERTY, un sistema que detecta el deterioro de las habilidades psicomotoras en la forma de teclear

28 ABR 2015 - 05:26 ART

El teclado puede detectar el deterioro en las habilidades psicomotoras.

Un acto tan mecánico y breve como es el de pulsar una tecla tras otra puede servir para detectar enfermedades neurodegenerativas. Eso es lo que ha demostrado un grupo de investigadores, que han creado un sistema que analiza patrones al teclear en el ordenador, detectando el deterioro en las habilidades psicomotoras. Ya lo han probado con personas sanas y ahora lo están investigando con enfermos de párkinson.

La forma que tenemos de usar el teclado es tan personal que se ha convertido en una de las maneras más seguras de identificar a una persona. Son muchos los elementos que forman la huella biométrica del que teclea: la velocidad de tecleo, repetición de errores, la fuerza con la que se golpea el teclado o lo rápido que se libera cada tecla. Toda esa información se puede registrar para detectar patrones únicos. Un cambio en ese patrón puede indicar que alguien está usurpando una identidad. Pero también puede revelar que el sujeto podría estar enfermo.

Pulsar la tecla es la más breve de esas métricas, sin embargo, también puede ser la más informativa. La acción se puede descomponer en tres fases: impacto del dedo en la tecla, comprensión de la yema del dedo y liberación de la tecla. Estudios de la neurobiología del teclear han mostrado que todo el proceso no dura más de 100 milisegundos y la mayor parte del tiempo (el 77%) es para la liberación. A pesar de su brevedad, cada pulsación activa la corteza motora primaria, el área motora suplementaria, los ganglios basales y el cerebelo.

"Es la métrica más robusta e independiente de tus habilidades previas de tecleo", dice el neurólogo del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) Álvaro Sánchez. A diferencia de la destreza al escribir o si se hace con dos dedos o todos, la pulsación de la tecla es una mejor ventana a lo que pasa en el cerebro. Lo que han hecho Sánchez y un grupo de ingenieros de software y telecomunicaciones es crear una serie de algoritmos para modelar matemáticamente las pulsaciones "por su capacidad para detectar un deterioro en las habilidades motoras tan determinantes en enfermedades como el párkinson", explica.

Pulsar una tecla apenas dura 100 milisegundos pero en la acción intervienen varias partes del cerebro

El resultado es un programa llamado neuroQWERTY. Fruto del consorcio M+Visión, en el que participan varias instituciones y empresas madrileñas junto a la universidad estadounidense, este programa registra las pulsaciones en el teclado y las analiza buscando cambios que puedan indicar un deterioro en las habilidades psicomotoras. La idea es tan nueva que, como dice el neurólogo, han tenido que construir la forma de medir su eficacia desde cero. "Con la fiebre, podemos saber que algo pasa cuando se pasa de 36º a 38º, pero nosotros hemos tenido que inventarnos nuestro propio termómetro", comenta.

Para probar la validez de neuroQWERTY, los investigadores usaron el programa con un grupo de personas sanas. Primero les hicieron escribir un párrafo durante el día. Después, para inducir un estado de deterioro de sus habilidades, los levantaron en mitad de la noche para que volvieran a escribir. El experimento, realizado con 14 personas de distintos países y lengua materna, se repitió pasados unos días.

La gráfica muestra el patrón de escritura de tres sujetos durante el día (izquierda) y tras levantarlos en mitad de la noche (derecha). Cada píxel es una pulsación del teclado. GIANCARDO ET AL.

Aunque los resultados no se pueden expresar en un porcentaje de pérdida de habilidad, tal y como muestran en la revista Scientific Reports, los investigadores comprobaron que, en el estado de inercia del sueño, los voluntarios se volvían hasta un 15% más torpes.

En un segundo estudio ya en marcha, los participantes son una veintena de enfermos de Parkinson en fase precoz y, como grupo de control, una quincena de familiares. "Los primeros resultados muestran también este mismo patrón de pérdida", comenta Sánchez.

Una de las ventajas del programa es que trabaja sin afectar al uso cotidiano del teclado. NeuroQWERTY registra las pulsaciones y envía sus datos a los servidores del proyecto donde se modelan matemáticamente. Ahora mismo cualquiera puede instalarlo y ayudar a afinar el modelo. A medio plazo, sus autores quieren crear una interfaz gráfica para que el propio usuario pueda monitorear su forma de teclear.

El conjunto de algoritmos que forman neuroQWERTY, que ya ha sido patentado, podrían servir para probar la eficacia de los medicamentos que se administran a enfermos de párkinson. Pero, el objetivo final es detectarlo en personas de riesgo antes de que sea tarde.

"Ahora nos centramos en el párkinson porque es una enfermedad de mucho impacto, pero neuroQWERTY podría servir para cualquier enfermedad o situación donde se presente una alteración motora", recuerda Sánchez. El tecleo podría así, ayudar en otras enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer o la artritis reumatoide, pero también a detectar estados alterados en personas que tengan responsabilidades tras un teclado.