La aplicación de la informática a la educación se ha convertido en un área de trabajo muy intenso en los últimos años (Vaquero, 1998). La atención a usuarios con discapacidades es objeto de especial atención, no sólo en el campo educativo, sino también en el rehabilitador. AIRE aborda el tratamiento del deterioro cognitivo, que afecta a grupos muy variados de población: deficientes mentales, traumatismos craneoencefálicos, ancianos con demencia, esquizofrénicos crónicos, etc.

Para el tratamiento del deterioro cognitivo han existido tradicionalmente dos alternativas: la medicación "nootropa" , cuya eficacia es discutible; y la rehabilitación neuropsicológica (Franco, Orihuela, Bueno & Monforte 1996). Esta última es la más aceptada debido a su utilidad y eficacia. Consiste en una serie de ejercicios cognitivos que permiten tanto prevenir el deterioro como la rehabilitación de determinadas funciones cognoscitivas.

En la práctica, la rehabilitación neuropsicológica ha estado escasamente generalizada ya que para su aplicación eficaz precisa de profesionales bien cualificados – psicólogos o psiquiatras– que efectúen una valoración inicial del paciente y realicen un seguimiento de su evolución, para de este modo poder establecer un plan de rehabilitación cognitiva individualizado. El coste de estos servicios, y en muchos casos la escasez de profesionales con cualificación suficiente ha determinado su escasa implantación en centros y residencias.

Los avances habidos tanto en hardware como en software permitieron pensar en la posibilidad de disponer de equipos que, con un coste moderado, tuvieran la capacidad suficiente para soportar un sistema multimedia, y adaptar un programa de rehabilitación neuropsicológica al ordenador. El paciente podría interaccionar con éste y ejercitar de forma programada diferentes funciones cognitivas. Esto permitiría una reducción considerable del coste de la terapia y acercaría ésta a usuarios que, de otra manera no podrían disfrutarla.

AIRE es el resultado de la idea descrita en el punto anterior. El proyecto surge a mediados del año 1995, auspiciado por un programa PASO (Plan de Software para España). En él han colaborado la fundación INTRAS como socio especificador, CETISA como desarrollador, y varios organismos (PROMI, DMAMI, Hospital San Luis de Palencia, Hospital Rodríguez Chamorro de Zamora ) como validadores del proyecto.

Los objetivos del proyecto en sus orígenes eran:

• Generar un sistema de evaluación neuropsicológica, que permitiera la medición del deterioro cognitivo.
• Desarrollar un sistema multimedia de rehabilitación cognitiva individualizado para personas mayores que logre mejorar sus capacidades intelectuales y con ello incrementar su autonomía y calidad de vida.
• Valorar la utilidad, validez y fiabilidad de la herramienta generada en un entorno clínico asistencial.
• Crear un entorno informatizado de fácil interacción para el anciano u otras personas no familiarizadas con el uso del ordenador personal.
• Crear nuevas aplicaciones de rehabilitación neuropsicológica dirigidos a otros sectores de población: minusvalía psíquica, traumatismos craneales, enfermos neurológicos y enfermos psiquiátricos crónicos.

No existía hasta la fecha en el mercado ningún producto que permitiera una interacción directa con esta población. Por ello, para la realización del proyecto fue necesario seguir una serie de estrategias de forma paralela: investigación y desarrollo de una tecnología multimedia que cumpliera con los objetivos antes señalados y que se adaptara a un entorno novedoso; validación del producto que permitiera valorar su eficiencia en el tratamiento de la población diana; y estudio de posibilidades de comercialización.

La multimedia se puede considerar como la confluencia de varias técnicas que proporcionan formas distintas de representar conocimientos o información (Charte, 1994). En este sentido, el uso de imágenes, animación y sonido combinados en un programa de ordenador presenta las siguientes ventajas:

• Ofrecer una material más atractivo que el clásico. De esta forma se aumenta la asimilación de los mensajes, y, más importante, se evita el natural rechazo inicial que algunos sectores de la población (como los ancianos) presentan ante la informática.
• Permite aumentar el número de canales (sonido, vista) por el que el usuario recibe la información. Esto es fundamental cuando la población objetivo cuenta con discapacidades como la falta de visión, deterioro auditivo, etc.

Ambas ventajas explican la razón por la que el avance de la tecnología multimedia hizo posible plantear el sistema del que estamos hablando.

El departamento de desarrollo de CETISA ha adquirido como consecuencia de este trabajo una valiosa experiencia en la problemática asociada a la aplicación de software multimedia a la rehabilitación de personas con alguna discapacidad. Estos problemas son exportables a cualquier desarrollo que emplee multimedia en entornos educativos. A continuación detallamos los más importantes.

Nos encontramos con dos posibilidades: emplear herramientas de autor (Jorge Pascual, 1998, abril), o bien, hacer uso de lenguajes de programación visual. Las necesidades planteadas por la aplicación (especificidad de las pruebas, flexibilidad frente a cambios de los contenidos, etc.) provocaron la elección de un lenguaje de programación visual. Entre varias posibilidades, se eligió Visual Basic (Microsoft Co. 1993a), debido a las siguientes características:

• Facilidad de desarrollo de entornos visuales.
• Incorporación de módulos de tratamiento de datos multimedia (imágenes, sonido).
• Posibilidad de extensión del entorno básico por medio de productos de terceros.
• Grado de flexibilidad aceptable, frente a las herramientas de autor.

En su contra tiene el hecho de ser poco eficiente y no proporcionar mayores posibilidades de manejo de recursos de sistema. Por ello, se realizaron extensiones en ocasiones Visual C++ (Microsoft Co. 1993b), llamadas a la API de Windows (Shammas N.C. 1993), y productos de terceros (Microsoft Co. 1992-1995d).

Aunque se busque facilidad de desarrollo, la especificidad de este tipo de software hace que sea necesario utilizar herramientas más potentes en multitud de ocasiones.

El uso de multimedia en un programa supone como primer paso el tratamiento individualizado del material (sonido, imágenes) antes de que éste se integre en la aplicación (Microsoft Co. 1992-1995a). El desarrollo de AIRE ha supuesto la investigación y el tratamiento de los siguientes elementos multimedia:

• Sonido: se estudió la posibilidad de utilizar traducción texto-voz (Microsoft Co. 1992-1995c) para emitir los mensajes sonoros al usuario, y el reconocimiento del habla como parte de algunas pruebas. Finalmente se descartaron ambas, debido a que la calidad de los productos disponibles en aquellos momentos en el mercado no cumplía los mínimos necesarios. En el caso de la emisión de mensajes, se optó por grabar en estudio todas las posibles frases, para procesarlas después por medio de software específico (Microsoft 1992-1995b). Esta alternativa proporcionó la calidad deseada, pero resultó ser muy costosa en términos de recursos empleados.
• Animación: Supuso la necesidad de ampliar las capacidades ofrecidas por los controles estándar de Visual Basic. Fue necesario desarrollar módulos específicos, haciendo llamadas a APIs de Windows para conseguir un efecto de animación de la calidad deseada. La descripción de esta técnica se puede encontrar en Eddon 1994.
• Tratamiento de imágenes: los dibujos y fotos incluidos en el programa fueron capturados a través de escáner y fueron procesadas con Adobe Photoshop 3.0 y Paint Shop Pro.

Cuando el entorno en el que va a ser utilizada una aplicación o tecnología es novedoso, surgen necesidades no previstas a priori que implican un esfuerzo considerable en investigación y desarrollo, de cara a adaptar dicha tecnología a las nuevas necesidades. Este hecho es un obstáculo importante para muchas empresas, que se ven incapacitadas para afrontar los gastos que esto supone.

Los proyectos multimedia vienen acompañados invariablemente de una gran cantidad de información (imágenes, sonido, datos de pacientes) que es necesario gestionar de forma eficiente. Además debemos posibilitar la modificación de esta información para adaptarla a nuevas situaciones (cambiar imágenes, cambiar idioma, etc.). Se planteó un sistema en tres niveles:

Figura 1. Esquema de la estructura interna de la aplicación

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• La base de conocimiento multimedia almacena información referente a bases de datos, imágenes de fondo, dibujos, textos, etc., que van a necesitar los distintos módulos del sistema.
• Las actividades son pruebas diseñadas por terapeutas expertos, donde se definen un conjunto de acciones y funciones interactivas que se deben presentar a un usuario para lograr un determinado objetivo. Cada prueba tiene elementos (objetos) y acciones que pueden variar en función del usuario. Esta variación se indica en la información de control que cada actividad lleva asociada en la base de conocimientos multimedia. Cuanta más información de control acerca de una prueba se encuentre en esta base de conocimientos, más flexible será la misma.
• Módulo de sesión de pruebas: Este módulo llama a cada una de las pruebas previstas con los valores concretos de los parámetros definidos para el usuario actual.

Mediante la estructura propuesta los módulos multimedia son específicos para cada usuario. El modelo arquitectónico facilita la actualización del sistema de cara a la inclusión de nuevos módulos o modificación de los existentes. Los módulos multimedia se puedan aplicar en distintos entornos, siendo sencilla su adaptación por parte de una persona ajena al desarrollo.

El hecho de estar trabajando en un campo en el que no se habían aplicado previamente las tecnologías de la información; y las características especiales de la población a la que iba dirigido el programa, nos han permitido extraer las siguientes conclusiones en cuanto a la metodología de desarrollo y el diseño de la interfaz hombre-máquina.

La falta de una experiencia previa de aplicación de un sistema informático a la rehabilitación cognitiva, provocaba un riesgo de falta de entendimiento entre desarrolladores y especificadores. Otra cuestión crítica era la necesidad de ir validando los resultados con usuarios finales de cara a posibles redefiniciones de los mismos.

Estas necesidades hicieron pensar en un desarrollo basado en prototipos (Izquierdo, V. et al. , 1993). Su uso garantiza una comunicación más fluida, y es más exigente en cuanto a las relaciones entre estos dos grupos. Los especificadores deben tomar parte de forma continua del desarrollo, realizando pruebas y evaluaciones constantes del software que se les va entregando.

Este hecho, en apariencia trivial no es sencillo de conseguir, puesto que los ritmos de trabajo muchas veces no son compatibles. Es necesario crear una cultura común que permita una fluidez mayor en la comunicación entre los especificadores y los desarrolladores sin lo cual estos proyectos están abocados al fracaso.

El desarrollo de interfaces accesibles es otro punto fuerte del desarrollo de aplicaciones (Microsoft Co. 1992-1995e), especialmente cuando estas se dirigen a un sector de la población tan específico como es el de las personas con discapacidades.

Debido a que los posibles usuarios de la rehabilitación cognitiva presentan diferentes necesidades, se vio necesario concretar el desarrollo en un solo grupo. El elegido fue el de la geriatría, de gran importancia en Europa (Ballabio, E. & Moran, R. 1998), (García-Camino M., 1994), (Segovia R., 1994). Los ancianos presentan unas características específicas que se pueden resumir en:

1. Rechazo inicial a las nuevas tecnologías
2. Facultades visuales y auditivas disminuidas en muchos casos.

El primer punto hacía necesaria una interfaz que recordara más a un televisor que a un ordenador. Se realizó un desarrollo basado en pantalla táctil, que permita evitar el uso del teclado y del ratón (difícil para usuarios primerizos o poco ágiles). De esta forma, el usuario final puede realizar su rehabilitación sin necesidad de ver nada más que la pantalla. La base de datos multimedia, descrita anteriormente, permite adecuar a cada usuario de forma individual los niveles visuales y auditivos con que se le presentan las pruebas.

El programa desarrollado posee dos módulos independientes:

Permite realizar gestión de una clínica dedicada a la rehabilitación: introducción y consulta de datos personales y clínicos de los pacientes; diseño de las sesiones de pruebas que cada paciente realizará, con programación de los niveles de dificultad; visualización de listados y de resultados de las pruebas realizadas. El terapeuta puede ejecutar las pruebas existentes antes de incluirlas en la sesión rehabilitadora.

Figura 2: Portada de Gestión del Terapeuta.

Es el programa de rehabilitación propiamente dicho. Consiste en la ejecución sistematizada de las pruebas seleccionadas por el terapeuta. Cuenta con un módulo inicial de identificación del usuario. Tras este proceso se realiza la rehabilitación, en donde se sucederán las distintas pruebas, según las haya escogido el terapeuta y con un nivel de dificultad preestablecido.

Cada prueba va precedida de una explicación auditiva y visual, que el usuario puede detener para facilitar la asimilación de lo explicado. Una vez se ha iniciado la prueba, y durante la misma, se pueden realizar pausas. Esta va acompañada de refuerzos positivos y negativos, según corresponda, tratando en todo momento de evitar que el paciente se sienta frustrado en sus respuestas y estimulando al usuario a continuar.

Finalmente, al terminar la prueba, se permite al usuario acabar la sesión, o proseguir con el programa de rehabilitación.

Las pruebas desarrolladas se clasifican según la capacidad que tratan: atención, percepción, lenguaje, memoria, orientación, psicomotricidad, cálculo, pensamiento y esquema corporal, sumando un total de 53 pruebas, cada una con varios niveles de dificultad (AIRE: Descripción detallada de las pruebas, 1997).

A lo largo del proyecto participaron distintas entidades (Hospital San Luis de Palencia, Rodríguez Chamorro de Zamora), que realizaron estudios clínicos abiertos, de los cuales se comprobaron los siguientes aspectos positivos:

• La interfaz del terapeuta permite a éste manipular el programa sin necesidad de tener conocimientos de informática.
• Se comprobó que el usuario interacciona con el sistema a pesar de no tener costumbre de trabajar con el ordenador. Esta interacción disminuye con la capacidad cognitiva del sujeto, lo cual refuerza la necesidad de especificar niveles según las capacidades del paciente. La flexibilidad del programa es suficiente en la mayoría de los casos, aunque se trata de un aspecto a seguir desarrollando.
• Al paciente le resulta grata la utilización del programa, lo cual facilita su rehabilitación. La variedad de sonidos e imágenes, constituyen un elemento reforzador y dinamizador para mantener el tratamiento. Se comprobó que los dibujos más coloridos, y los sonidos más discretos eran mejor aceptados.
• El uso del sistema supone un ahorro importante de recursos, permitiendo que pacientes que antes debían estar hospitalizados, ahora puedan realizar la rehabilitación en sus casas.

7. Conclusiones

AIRE representa un cambio en el planteamiento de la rehabilitación neuropsicológica que tiene como una de sus grandes ventajas el ahorro de costes que supone.

El avance y extensión de Internet hace posible pensar hoy en día en desarrollar un producto adaptado a entornos distribuidos que permita abaratar aún más los costes de la rehabilitación y extenderla a personas que hasta ahora no pueden acceder a ella, debido a la necesidad de desplazamiento por parte del terapeuta para controlar la rehabilitación.

La experiencia acumulada nos ha permitido extraer algunas conclusiones interesantes de cara al planteamiento de nuevas líneas de trabajo. El producto desarrollado no es más que un comienzo de una forma de rehabilitación que debe ser revisado y ampliado a medida que se vaya estudiando sus efectos en la aplicación a distintos tipos de poblaciones. Para ello, sería necesario reforzar la colaboración entre expertos en rehabilitación neuropsicológica e informáticos, cuestión tanto más necesaria cuanto más especializados sean los productos y más novedoso el campo de aplicación.

AIRE: Descripción detallada de las pruebas (1997). Centro de Tecnologías Informáticas S.A.

Ballabio, E., & Moran, R (1998). Older people & people with disabilities in the information society. Comunicado del DGXIII: Telecomuncations, Information market & Exploitation of Research.

Charte, F. (1994) Programación en Windows multimedia. Madrid: Anaya Multimedia.

Eddon, G.Y. (1994, abril). Técnicas fundamentales para la animación de objetos en aplicaciones bajo Windows. Revista Microsoft para Programadores, pp. 5-15.

Franco, M.A., Orihuela, T., Bueno, Y. & Monforte, J. (1996). Rehabilitación cognitiva por ordenador. Artículo sin publicar.

García-Camino, M. (1994, octubre). Reflexiones en torno a la aplicación de las telecomunicaciones a las personas mayores. Fundesco. Boletín de la Fundación para el desarrollo de la función social de las comunicaciones, 157, 17-18.

Gili, J & Cavero, L. (1994, octubre). I+D en las telecomunicaciones aplicadas a las personas con necesidades especiales. Fundesco. Boletín de la Fundación para el desarrollo de la función social de las comunicaciones, 157, 14-15.

Izquierdo, V. et al. (1993) Metodología Métrica versión 2. Guía de referencia. Madrid: Ministerio para las Administraciones Públicas.

Microsoft Co. (1993a). Microsoft Visual Basic. Programming system for windows. Republic of Ireland. Microsoft Press.

Microsot Co. (1993b). Microsoft Visual C++.Programming system for Windows. Republic of Ireland. Microsoft Press.

Microsoft Co. (1992-1995a). New multimedia data types and data techniques. SDKs: multimedia standards update. Microsoft Development Library.

Microsoft Co. (1992-1995b). Recording and playing waveform audio. Technical articles: multimedia. Microsoft Development Library.

Microsoft Co. (1992-1995c). Speech API developer’s guide. Microsoft Development Library.

Microsoft Co. (1992-1995d). Third-party Component Products and Services for Microsoft Development Tools. Backgrounders and White Papers. Microsoft Development Library.

Microsoft Co. (1992-1995e). The Windows Interface. An Application Design Guide. Microsoft Development Library.

Jorge Pascual (1998, abril). Herramientas personales para la creación de aplicaciones multimedia. PC-World, pp. 166-186.

Segovia, R. (Octubre 1994) Nuevas prestaciones en telecomunicaciones para personas con discapacidad y ancianos. Fundesco. Boletín de la Fundación para el Desarrollo de la Función Social de las Comunicaciones, 157, 8-9.

Shammas, N.C (1993) Librería Microsoft Foundation Class. Madrid: Anaya Multimedia.

Vaquero, A. (1998, marzo-abril) Las TIC para la enseñanza, la formación y el aprendizaje. Novática. Revista de la Asociación de Técnicos de Informática, 132, 4-16.