Instituto de Investigación e Innovación en Bioingeniería

Principales cifras de actividad del último año

investigadores 24
subvenciones 904.109 €
contratación 434.474 €

Principales clientes

AYELEN SOLUTIONS, INFORMATICA EL CORTE INGLES, NEUROSTEPS, BRAINSTORM MULTIMEDIA, PAMESA CERAMICA, HEINEKEN ESPAÑA

Líneas I+D+i

  • Computer Vision and Behaviour Analysis Lab. Análisis de vídeo.
    Se han desarrollado algoritmos de seguimiento de personas en espacios cerrados, detección de objetos, reconocimiento facial, análisis de posturas, etc. Los algoritmos desarrollados se han aplicado a diferentes ámbitos como la videovigilancia, la seguridad de transporte ferroviario, el reconocimiento de patrones de comportamiento aplicado a la evaluación de entornos de compra, la realidad aumentada y la restauración de películas antiguas..
  • Computer Vision and Behaviour Analysis Lab. Procesado de Imagen.
    En el grupo se ha trabajado en diversas modalidades de imagen digital como las imágenes RGB, imagen en profundidad, imágenes 2D/3D o imagen hiperespectral. Técnicas como la mejora de la calidad de la imagen, la visualización 2D-3D, la segmentación de objetos, el registro de imagen, el análisis de texturas o la clasificación se aplican a multitud de proyectos en los que se dispone de la imagen digital como materia prima..
  • Computer Vision and Behaviour Analysis Lab. Procesado de Señal.
    Por lo que respecta a la señal 1D, el equipo de CVBLab tiene una amplia experiencia en el acondicionamiento y análisis de señales fisiológicas aplicado a múltiples ámbitos. Más concretamente, se han trabajado en numerosas ocasiones las señales de electroencefalografía (EEG), electrocardiografía (ECG), conductividad de la piel, en inglés Galvanic Skin Response (GSR), y respiración. Sobre estas bioseñales se han aplicado algoritmos avanzados de acondicionamiento y eliminación de artefactos. Particularmente, en el caso del registro EEG, se aplica Independent Component Analysis (ICA) como método para la separación y localización de fuentes con el objetivo de discernir entre las contribuciones de actividad cerebral y las artefactuales. Tras una etapa de preprocesado de las señales fisiológicas, en la que aseguramos la calidad y fiabilidad de los resultados, se aplican algoritmos propios para el análisis de señal y la extracción de parámetros característicos. En una última etapa y haciendo uso del análisis y las métricas aplicadas sobre las bioseñales se pasa a una fase de clasificación o análisis estadístico de los datos. En concreto este grupo es experto en el uso de técnicas de Machine Learning a partir de las cuales se generan modelos tanto de clasificación como de predicción específicos a la aplicación en cuestión. También se cuenta con conocimientos sobre el análisis estadístico para la validación de las diversas hipótesis planteadas en estudios o experimentos..
  • Computer Vision and Behaviour Analysis Lab. Sistemas de ayuda al diagnóstico.
    Desarrollo de métodos de segmentación, registro, análisis de texturas y clasificación aplicados a imagen médica con el fin de la creación de sistemas de ayuda al diagnóstico, también llamados sistemas CAD (del inglés, computer-aided diagnosis). Dichos sistemas no tienen por objetivo reemplazar a los profesionales sino ofrecerles nueva información que les ayude a desarrollar y mejorar su trabajo. Identificar automáticamente estructuras anatómicas y patológicas en una imagen 2D/3D que represente al paciente para que sirva de ayuda al diagnóstico, tratamiento o terapia-guiada. Se ha trabajado sobre distintas modalidades de imagen médica, como resonancia magnética, tomografía axial computarizada, imagen de fondo de ojo, imagen histopatológica, etc. Además, CVBLab cuenta con gran conocimiento en la implantación y validación de sistemas CAD en entornos clínicos..
  • European Laboratory of Immersive Neurotechnologies (LENI). Consumer Behaviour Research. NeuroRetail.
    Definiendo los espacios de venta del presente y del futuro. ¿Es posible conseguir mejorar la experiencia del shopper en el espacio de venta, incrementando su intención de compra y consiguiendo fidelidad hacia la marca?¿Podríamos analizar de una manera cuantitativa y natural el comportamiento del shopper en el espacio de venta? ¿Podríamos generar tecnología de estimulación sensorial interactiva que transforme la experiencia que se vive en la tienda teniendo en cuenta el momento, el contexto y al perfil del target?. Si tenemos en cuenta que, alrededor de un 70% de las decisiones de compra se toman en el punto de venta, que se dispone de un tiempo limitado para captar la atención del shopper y que además éste, desea obtener más valor por su dinero, nos vemos ante la necesidad de aportar más valor al proceso de compra, revalorizando, por tanto, el punto de venta..
  • European Laboratory of Immersive Neurotechnologies (LENI). Consumer Behaviour Research. NeuroVisual.
    Evaluando el efecto de los contenidos audiovisuales con nuevas tecnologías. Las campañas de publicidad son los primeros puntos de contacto entre el cliente y el consumidor. La posibilidad de capturar frame a frame los niveles de atención, enganche emocional y retención en memoria pueden permitir el interpretar las variaciones emocionales que se producen en un anuncio y qué factores pueden ser claves a la hora de amplificar efectos teniendo en cuenta a diferentes perfiles de población. Poder analizar el impacto en el espectador de cualquier tipo de contenido audiovisual, ya sea la efectividad de estrategias publicitarias y promocionales, así como cualquier contenido de tipo audiovisual, para, de esta manera, conseguir que la inversión en medios sea efectiva y rentable a través de la determinación de los elementos y mensajes que movilizan más al interés del espectador..
  • European Laboratory of Immersive Neurotechnologies (LENI). Design for User Experience (DUX). Diseño generativo y redes neuronales.
    Una de las principales líneas de investigación del grupo se centra en el desarrollo de sistemas expertos de ayuda al diseño. Los sistemas expertos permiten emplear conocimiento sobre un determinado tema en la toma de decisiones. En el campo del diseño, se emplean para simular el proceso por el cual se analizan determinadas reacciones del usuario respecto a los productos y en base a las mismas se deciden las características del diseño. Uno de los pilares que empleamos en el desarrollo de sistemas expertos es el diseño generativo. Este concepto se basa en definir una parametrización del objeto a diseñar adecuada a los objetivos de diseño. La parametrización genera una abstracción del objeto y permite producir numerosas alternativas simplemente variando los valores de los parámetros de definición. El diseño generativo hace uso de esa parametrización para, empleando algún tipo de de procedimiento algorítmico, por ejemplo algoritmos genéticos, crear dichas alternativas con un objetivo prefijado. El otro pilar fundamental son las redes neuronales artificiales (RNA). Las RNA son modelos que replican el funcionamiento del sistema nervioso biológico. Su objetivo es ¿aprender¿, de una forma similar a como lo hace el cerebro, en un contexto o problema determinado. El uso de las RNA permite, con un entrenamiento adecuado, conseguir ¿modelos de usuario¿, redes cuya respuesta frente a los estímulos del producto emula la del propio consumidor. La aplicación de las redes en combinación con el diseño generativo permite introducir, de forma inmediata, el juicio del usuario respecto de cualquier alternativa generada..
  • European Laboratory of Immersive Neurotechnologies (LENI). Design for User Experience (DUX). Neurogastronomía.
    En la actualidad una de las líneas de investigación está dedicada al estudio de la experiencia sensorial relacionada con la degustación de vinos. El vino es un producto gastronómico muy vinculado a la cultura mediterránea y que posee un carácter e incluso un ritual propios. Las experiencias enológicas forman parte de la oferta turística y de ocio desde hace tiempo. El estudio de estas experiencias con un enfoque neurológico permitirá conocerlas con más rigor, potenciarlas y diseñar otras nuevas, apoyadas en la tecnología pero en las que el vino será el protagonista. La combinación de cocina y ciencia es un binomio ya explotado desde hace tiempo. En la línea de Neurogastronomía se profundiza en el estudio de la experiencia gastronómica analizando la interacción de los sentidos, la importancia del entorno y los elementos y la posibilidad de intensificar las sensaciones mediante entornos inmersivos interactivos..
  • European Laboratory of Immersive Neurotechnologies (LENI). Design for User Experience (DUX). Percepción y preferencia de producto.
    La interacción entre la persona y el objeto conforma la experiencia de uso de los productos. Esta línea investiga dicha interacción analizando la respuesta del usuario frente a los estímulos emitidos por el objeto. La identificación de las características de un producto capaces de generar una determinada respuesta (emoción positiva, por ejemplo) permite establecer pautas a la hora de diseñar la función comunicativa del mismo. Además de las técnicas clásicas de análisis del usuario, se emplean tecnologías avanzadas centradas en el estudio de la respuesta fisiológica..
  • European Laboratory of Immersive Neurotechnologies (LENI). Neurorehabilitation and brain research group. Balance.
    Balance disorders are among the most frequent impairments of individuals who have sustained a brain injury. The rehabilitation of balance is a major goal for interventions because balance and postural control are crucial in most daily activities. In 1986, Horak and Nashner postulated that the balance behavior, however complex it may be, consists of a limited repertoire of central motor programs. They identified three different movement synergies, known as the ankle, the hip, and the stepping strategy, which are executed continuously with the common objective of stance, but with different mechanisms. While the goal of the ankle and hip strategies is to maintain the center of pressure within the base of support, the stepping strategy aims to expand the base of support in such a way it includes the center of pressure. Leaving aside the controversy of these findings, in a series of experiments we have investigated the effect of training these strategies through virtual reality-based interventions in the balance condition after a brain injury..
  • European Laboratory of Immersive Neurotechnologies (LENI). Neurorehabilitation and brain research group. Disorders of consciousness.
    After a severe injury to the brain, individuals may present difficulties to maintain awareness of themselves and of the environment, and to respond to environmental stimuli. Recovery of consciousness usually moves from the comatose phase to an unresponsive wakefulness syndrome, where wakefulness is preserved but there are no signs of awareness, to a minimally conscious state, where subjects can present certain level of awareness although not consistent enough to enable communication, or to a locked-in syndrome, where awareness is present but no motor response. Disorders of consciousness represent a neurologic challenge from a diagnostic, prognostic, and therapeutic point of view. Misdiagnosis reaches up to 15% to 43% of the cases, prognosis is uncertain, and no treatment has been empirically shown to be effective. During the last two decades, the increased survival and the prolonged life expectancy of these individuals have generated an increase in case incidence and prevalence, and consequently a renewed clinical and scientific concern. However, more efforts are still needed to improve current clinical knowledge about these states..
  • European Laboratory of Immersive Neurotechnologies (LENI). Neurorehabilitation and brain research group. Self-awareness.
    The successful alleviation of the clinical consequences of acquired brain injury depends not only on their intensity, but also on their level of self-awareness.1 Impaired self-awareness has been defined as a reduced ability to appraise one¿s strengths and weaknesses and the implications for daily life activities at present and in the future. Self-awareness is a broad and complex concept that imply the interaction of different cognitive processes and primary human psychological functions. As a proof of its complexity, there is no consensus of the neural signatures of this ability. Although impairments of self-awareness were preliminary linked to frontal lobe, recent studies suggest that they may result from breakdown of functional interactions between nodes within the fronto-parietal control network. Self-awareness deficits can have serious implications for everyday functioning. They can make patients not understand the purpose of their participation in a neurorehabilitation program, and, in consequence, patients can present lack of motivation and cooperation, and even irritability. They can also lead patients to set unrealistic goals, thus complicating their everyday functional competence, and vocational reentry. In addition, impairments in emotional self-awareness can affect the understanding of the differences between oneself and others, the adaptation to another¿s perspective, and the modulation of the behavior to other¿s reactions. Consequently, self-awareness deficits can have a special impact on social skills and emotional regulation, which can make community integration difficult..
  • European Laboratory of Immersive Neurotechnologies (LENI). Neurorehabilitation and brain research group. Technological research.
    Technological research oriented toward engineering disciplines has developed tools, equipment and procedures that have helped to overcome some limitations of traditional approaches and even have provided solutions to specific problems. Most of our studies involve the application of new technologies, such as (but not only) virtual reality, to old problems in neurorehabilitation and basic neuroscience. However, we have put special efforts on examining the characteristics of the technological solutions and how it affects to the users¿ performance, and, although it is not our goal, we have also developed technology-driven solutions to overcome specific problems that we have faced in our research..
  • European Laboratory of Immersive Neurotechnologies (LENI). Neurorehabilitation and brain research group. Unilateral spatial neglect.
    Unilateral spatial neglect is a common and heterogeneous clinical consequence usually observed after a damage to the non-dominant cerebral hemisphere. Neglect affects the perception of contralesional environmental stimuli and can manifest in the visual, auditory, and tactile channels. Clinically, it can impair motor, visual, and sensory perceptions and can be caused by a number of widespread lesions affecting cortical and subcortical areas, particularly in the right hemisphere. Unilateral spatial neglect can manifest in personal space, affecting activities such as dressing and hair combing; in peripersonal space, affecting activities such as eating and working; and in extrapersonal space, affecting activities such as walking and driving. Different combinations of symptoms, lesions, and deficits can occur in different subjects at different times. This makes assessment a difficult task and also explains why even though many treatments have been tried, none has been found to be uniformly successful or consistently effective. This is particularly relevant in the chronic stage, which has been associated with poor functional recovery. The severity of this syndrome has traditionally been assessed with paper-and-pencil tests, including line crossing, line bisection, letter and star cancellation, and copy and drawing tasks. However, most of these measures lack correspondence to activities of daily living. Moreover, visual scanning training can lead individuals to learn how to compensate on these tasks. Thus, it is common for subjects to improve their scores on paper-and-pencil tests through practice, without showing an associated improvement in real-life situations. To overcome these limitations new behavioral psychometric tests have recently been developed. For instance, the Rivermead Behavioural Inattention Test assesses everyday skills, such as phone dialing, coin sorting, and map navigation. Over the past few years, this test has become one of the most widely used test for assessing neglect. However, the long duration of this test is time-consuming for clinical staff and can be tiresome for many subjects, particularly those with prominent attentional problems. The need for a rehabilitative therapist to administer the test and its psycholinguistic requirements may also prevent the widespread use of the Behavioural Inattention Test..
  • European Laboratory of Immersive Neurotechnologies (LENI). Neurorehabilitation and brain research group. Upper limb.
    Motor impairments are a common consequence after acquired brain injury and a major cause of disability. Specifically, upper limb paresis is among the most significant deficits and represents an important obstacle for independence. Impairment of upper limb motor function is present in more than 80% of stroke survivors, and moderate dexterity after six months is only expected in 30 to 40% of the cases. Recovery of motor function after a brain injury involves neural reorganization of spared areas in both hemispheres to take over functions previously driven by the injured areas. However, reorganization is not driven by mere repetition. It only occurs when experience implies learning. Therefore, it can be deduced that motor rehabilitation should focus on driving plasticity by experiences that mean a challenge for the motor skills of the patients. In addition, motor learning principles, such as intensity, repetition, task-orientation, and feedback have proven to modulate the functional improvement after stroke..
  • Laboratorio Europeo de Neurotecnologías Inmersivas (LENI). Neuroarquitectura. Diseño Basado en Evidencia Científica e Ingeniería Kansei.
    La aplicación del método científico en el diseño de espacios arquitectónicos se conoce como Evidence-Based Design (EBD), traslación al mundo de la arquitectura del concepto Medicina Basada en la Evidencia. El EBD plantea la investigación por parte de equipos multidisciplinares (arquitectos, ingenieros, psicólogos, médicos¿) para hallar evidencia científica que vincule parámetros de diseño arquitectónico (configuración de los espacios, materiales, iluminación, acústica¿) con respuestas en el usuario. Diversas revisiones bibliográficas revelan una progresión exponencial de estudios, alcanzando los 1.200 en 2008, principalmente en el ámbito de la arquitectura sanitaria debido a las especiales necesidades de sus usuarios. Así, se ha ido comprobando como ciertos criterios de diseño contribuyen en la reducción de la percepción del dolor, la mejora del descanso, reducción el estrés, la orientación espacial, la sensación de privacidad y seguridad, la cohesión social o el bienestar y satisfacción general. La Ingeniería Kansei la desarrolla en la década de los 70 el profesor Mitsuo Nagamachi del Kure Institute of Technology (Hiroshima, Japón) para su aplicación en el campo del diseño centrado en el usuario. Kansei permite hallar las relaciones que existen entre la percepción emocional que un usuario tiene de un producto, los distintos parámetros de diseño que definen dicho producto y la valoración final del producto. La principal ventaja que aporta frente a otras técnicas de análisis de preferencias (QFD, Análisis Conjunto, etc.) es que establece un marco adecuado para trabajar con atributos simbólicos y percepciones de los usuarios, expresadas en su propio lenguaje. La Ingeniería Kansei se ha aplicado principalmente en el diseño de producto. Se ha utilizado en la industria automovilística (Mazda, Nissan, Mitshubisi), mobiliario, telefonía movil o calzado..
  • Laboratorio Europeo de Neurotecnologías Inmersivas (LENI). Neuroarquitectura. Medición psicofisiológica.
    Se sabe que el proceso de percepción y reconocimiento de un espacio está asociado con respuestas cognitivas y emocionales. Analizar e interpretar la respuesta psicofisiológica del usuario permite obtener un conocimiento más profundo de como las personas interpretan el espacio. Las principales técnicas de registro directo de la actividad cerebral son la imagen resonancia magnética funcional (fMRI) y el electroencefalograma (EEG). Medidas indirectas de la actividad cerebral son el registro de la respuesta galvánica de la piel (GSR) debida a la sudoración, la electrocardiografía (ECG), la temperatura, el ritmo respiratorio o la electromiografía facial (EMG). Por otro lado, existen tecnologías de registro comportamental, como el eye-tracking, el face-tracking o el registro postural, que usadas en combinación con las anteriores permiten obtener de una manera global la respuesta inconsciente de las personas..
  • Laboratorio Europeo de Neurotecnologías Inmersivas (LENI). Neuroarquitectura. Visualización arquitectónica.
    Actualmente existe un gran número de formas de representación de entornos físicos, y las opciones siguen aumentando con las constantes innovaciones en informática. En cuanto a soportes de presentación, las nuevas tecnologías ofrecen un amplio abanico de dispositivos (pantallas, dispositivos móviles, cascos de Realidad Virtual, sistemas proyectivos de gran formato¿) presentando cada uno de ellos una serie de características propias (coste, nivel de inmersión, estereoscopía, visión del propio cuerpo¿). En cuanto a formatos, tradicionalmente se han utilizado fotografías, videos o renders para la presentación de estímulos en estudios experimentales. En los últimos años despunta la imagen panorámica 360º, que combina la facilidad de generación de entornos con una mayor sensación de inmersión espacial. Por otro lado, la potencia actual de procesamiento de los equipos informáticos ya permite generar en tiempo real entornos tridimensionales con un nivel aceptable de realismo, lo que va a generalizar el uso de la Realidad Virtual. Esta nueva forma de visualización, interactiva estereoscópica y en primera persona, permite al sujeto moverse libremente por el espacio, explorándolo de manera natural y con gran sensación de presencia (o de ¿estar ahí¿). Si el fin último de las simulaciones es representar el espacio de la forma más similar posible a la realidad, parece necesario contrastar los resultados obtenidos entre los distintos medios de representación..
  • Laboratorio Europeo de Neurotecnologías Inmersivas (LENI). Tecnologías para la mejora del ser humano. Neuroliderazgo y neuromanagement.
    Los lazos creados por Internet han hecho del mundo un lugar más pequeño, más complejo en el que vivir. En los países desarrollados, las empresas son ahora muy dependientes de las habilidades y capacidades de sus líderes para abordar una variedad de cuestiones complejas. En consecuencia, los líderes tienen que tener la capacidad de pensar de forma creativa y crítica sobre el sistema en su conjunto. Estas habilidades se incluyen en lo que los estudiosos han etiquetado como competencias del siglo XXI (o complejo) competencias. Neuroliderazgo constituye una nueva área de investigación que utiliza conocimientos, métodos y técnicas de la neurociencia para evaluar mejor las competencias de liderazgo así como mejorar su aprendizaje. Neuroliderazgo se centra en los procesos neuronales que influyen en la relación de los lideres con el resto, mientras que neuromanagement se centra en aquellos procesos que influyen en la gestión de empresas, es decir, como el nivel personal puede influir a nivel global en una empresa. Esto ayuda a entender los procesos neuronales que conducen a métodos y herramientas y procesos de gestión existosos..
  • Laboratorio Europeo de Neurotecnologías Inmersivas (LENI). Tecnologías para la mejora del ser humano. Presencia en entornos virtuales.
    Presencia es un emergente campo de investigación que investiga los mecanismos involucrados en la percepción subjetiva que tienen los humanos cuando al ser sometidos a una experiencia sensorial generada por tecnología, como la realidad virtual, sus sistemas perceptivos no son conscientes del papel de la tecnología en dicha experiencia. Por lo tanto estudia qué hace que un humano se sienta presente en un mundo virtual y no en el mundo físico. De esta definición se deduce que la presencia resulta crucial para analizar la eficacia de un sistema de realidad virtual..
  • Laboratorio Europeo de Neurotecnologías Inmersivas (LENI). Tecnologías para la mejora del ser humano. Psicología asistida por ordenador.
    Esta área investiga el uso de tecnologías TIC innovadoras aplicadas a salud mental. Este campo de investigación conocido como Psicología Asistida por Ordenador (PAO) persigue el desarrollo de cualquier sistema computarizado que ayude a los profesionales de la salud mental a diseñar y aplicar tratamientos, pero limitado a aquellos sistemas que utilizan variables extraídas del paciente para tomar decisiones sobre los tratamientos a aplicar. Las terapias de exposición mediante realidad virtual (VRET) se define como el uso de la realidad virtual para mejorar las terapias de exposición en psicoterapia dando lugar a una unión sumamente eficaz clínicamente entre la consulta del terapeuta y el mundo real..
  • Laboratorio Europeo de Neurotecnologías Inmersivas (LENI). Tecnologías para la mejora del ser humano. Simulación Industrial.
    Esta área investiga el uso de técnicas de realidad virtual para el desarrollo de simuladores industriales..
  • Laboratorio Europeo de Neurotecnologías Inmersivas (LENI). Tecnologías para la mejora del ser humano. Simulación quirúrgica.
    El objetivo de esta área es investigar el uso de las técnicas de realidad virtual para desarrollar pacientes virtuales que sean usados en el entrenamiento quirúrgico de cirujanos. Para ello es necesario, entre otras cosas, la investigación de modelos de simulación en tiempo real de la deformación de tejidos anatómicos blandos humanos y desarrollo de simuladores quirúrgicos..
  • Cirugía Asistida por Ordenador.
    Modelos biomecánicos en tiempo real, simulación quirúrgica..
  • Educación Asistida por Ordenador.
    Educación Asistida por Ordenador, sistemas inteligentes de tutorización..
  • Interfaces Naturales.
    Realidad aumentada, interfaces gestuales, multitáctil e interacción 3D. Interfaces caligráficas.
  • Neuroeconomía.
    Neuromarketing, neuropsicoingeniería emocional, neuroarquitectura, neurodiseño..
  • Neuropsicoterapia.
    Psicología Asistida por Ordenador, cognición aumentada, presencia, telepsicología, juegos serios..
  • Neurorrehabilitación.
    Rehabilitación motora y cognitiva virtual, tecnologías asistivas..
  • Procesamiento Avanzado de Señal.
    Intervención Médica Asistida por Ordenador, procesamiento 2D / 3D de imagen médica..