¿Qué es la ingeniería neuronal? (Además de los requisitos de la carrera)

El campo de la bioingeniería incluye muchas disciplinas, cada una de las cuales se ocupa de funciones específicas del cuerpo y de cómo manipular sistemas concretos. La elección de una carrera en el campo de la bioingeniería puede requerir formación y habilidades específicas, especialmente en una disciplina tan técnica como la ingeniería neural. Entender qué es la ingeniería neural y cómo seguirla como carrera puede ayudarte a determinar si quieres dedicar tiempo a la educación y la formación en este campo. En este artículo, hablaremos de lo que es la ingeniería neuronal, describiremos las funciones de los ingenieros neuronales y exploraremos los requisitos básicos de la carrera para convertirse en ingeniero neuronal.

¿Qué es la ingeniería neural?

La ingeniería neural, o neuroingeniería, es una disciplina de la ingeniería biomédica que estudia y manipula el sistema nervioso del cuerpo. El sistema nervioso está formado por el cerebro, la columna vertebral, los órganos sensoriales y los nervios. La ingeniería neuronal aplica los fundamentos de la ingeniería a la ciencia médica, combinando ambas disciplinas para comprender, reparar y manipular mejor los sistemas nerviosos humanos. Esto puede incluir la curación de trastornos neurológicos o la mejora del sistema nervioso humano con componentes de bioingeniería.

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¿Qué hacen los ingenieros neuronales?

Los ingenieros neuronales pasan mucho tiempo en los laboratorios investigando y desarrollando nuevas herramientas y tratamientos. Estas son algunas de las principales funciones de un ingeniero neuronal:

  • Estudiar los trastornos neurológicos: Los ingenieros neuronales investigan el sistema nervioso, los trastornos o enfermedades del sistema nervioso y las mejoras neurológicas. Sus investigaciones suelen servir de apoyo para el desarrollo de nuevos medicamentos y proporcionan información sobre el funcionamiento de la mente humana.

  • Desarrolla sistemas robotizados: Los ingenieros neuronales ayudan a desarrollar sistemas robóticos que imitan las capacidades neurológicas del sistema nervioso humano. Este avanzado campo de estudio combina la tecnología y la ciencia biomédica, lo que requiere una educación y formación avanzadas en ambas disciplinas.

  • Crear modelos de actividad neurológica: Los ingenieros neuronales crean modelos en 3D de las estructuras y actividades neurológicas mediante programas informáticos. Estos modelos les ayudan a estudiar la actividad neurológica sin invadir el sistema nervioso del paciente y les permiten recopilar datos, predecir tendencias y descubrir nueva información sobre los procesos neurológicos.

  • Tecnología biomédica de ingeniería: Los ingenieros ayudan a diseñar nuevas tecnologías biomédicas y estudian la relación entre la tecnología y la neurología. Por ejemplo, un ingeniero neuronal podría ayudar a desarrollar un miembro biónico que responda a la estimulación neurológica.

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Aplicaciones en ingeniería neuronal

El campo de la ingeniería neuronal contiene muchas disciplinas, cada una con su propia aplicación distinta en medicina e ingeniería. A continuación se presentan algunas aplicaciones y disciplinas comunes en la ingeniería neural:

Imágenes neuronales

La imagen neuronal es una disciplina de la ingeniería neuronal y la neurociencia que ayuda a los investigadores a cartografiar el cerebro mediante imágenes en 3D. Estas imágenes sirven de referencia a médicos e investigadores para comprender mejor la estructura básica del sistema nervioso y los trastornos que puedan afectarlo. Gracias a una tecnología y un software especiales, los ingenieros neuronales pueden crear imágenes increíblemente precisas del cerebro, la columna vertebral, los nervios e incluso las neuronas.

Interfaces neuronales

Las interfaces neuronales son herramientas tecnológicas avanzadas que conectan las vías neurológicas con dispositivos externos. Los ingenieros ayudan a diseñar, probar y desarrollar estos sistemas. También investigan su eficacia y practicidad. Los médicos utilizan las interfaces neuronales para que los pacientes con afecciones especiales recuperen ciertas funciones motoras o cognitivas. Por ejemplo, un enfermo de Parkinson puede recuperar la movilidad o el habla con una interfaz neural.

Neurorobótica

La neurorobótica es un campo emergente que se centra en replicar los sistemas neurológicos de los humanos en la robótica. Esto incluye cosas como la memoria muscular, los reflejos, los patrones del habla, la memoria y otras funciones neurológicas. Los ingenieros estudian cómo funciona el sistema nervioso del cuerpo y cómo transferir esas funciones a una máquina no viva. Los ingenieros suelen colaborar en los procesos de diseño y construcción de estas máquinas y a menudo supervisan su mantenimiento.

Neuromecánica

La neuromecánica es una disciplina que se centra en el estudio de la ciencia del movimiento y de cómo el sistema nervioso controla el sistema musculoesquelético. La neuromecánica ayuda a los médicos e investigadores a comprender la locomoción en los seres humanos y cómo ciertas lesiones, trastornos u otros comportamientos perturbadores y traumas pueden afectar al movimiento. Los ingenieros también pueden ayudar a desarrollar herramientas neuromecánicas como ayudas al movimiento o programas informáticos para el seguimiento y la cartografía del movimiento del paciente.

Prótesis neurales

Las prótesis neurales son dispositivos que ayudan a restaurar algún nivel de función neurológica a quienes la han perdido. Pueden ser equipos externos o internos, como los estimuladores de la columna dorsal. Estas avanzadas prótesis se fijan a la columna vertebral y permiten a los pacientes controlar sus niveles de dolor, temblor, espasticidad y rigidez con un mando a distancia. Los ingenieros investigan, diseñan, crean y mantienen estos dispositivos y enseñan a otros profesionales médicos a utilizarlos.

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Mejora neuronal

La mejora neuronal es el aumento selectivo de funciones neurológicas específicas, como las capacidades cognitivas, el movimiento o los procesos bioquímicos. Los ingenieros estudian cómo se beneficia el sistema nervioso de las mejoras, cómo responden los pacientes y qué mejoras están fuera del ámbito de la tecnología actual. Por ejemplo, los ingenieros podrían desarrollar un audífono que se base en los impulsos eléctricos del cerebro para mejorar la audición de una persona.

Requisitos comunes de la carrera de ingeniería neuronal

Los siguientes son requisitos importantes de la carrera de ingeniería neural:

Licenciado' en ciencias o ingeniería biomédica

Casi todos los ingenieros neuronales tienen al menos una licenciatura en ciencias biomédicas, ingeniería o disciplinas similares. Una licenciatura de una universidad acreditada permite adquirir conocimientos básicos en ingeniería y ciencias biomédicas. Muchos ingenieros tienen un máster o un título superior en su campo, pero el requisito de un título avanzado puede variar según el puesto. Para conseguir unas prácticas, un trabajo voluntario o las licencias FE y PE, los ingenieros deben tener una licenciatura o estar cursando un programa de licenciatura.

Educación avanzada

Los puestos de ingeniería neuronal suelen tener un requisito de formación más elevado que otros puestos de ingeniería biomédica. Al tratarse de una ciencia aplicada emergente, este campo requiere una importante formación especializada. Las universidades están desarrollando rápidamente programas en este campo, y un máster en ingeniería neuronal puede proporcionarle la formación y las credenciales adecuadas. Sin embargo, si le interesan exclusivamente los puestos de investigación, es posible que desee realizar un doctorado en ingeniería neural.

Prácticas

Muchos empleadores de ingeniería neuronal y biomédica exigen cierta experiencia en la industria. Las prácticas ofrecen una buena oportunidad para adquirir esta experiencia inicial. Pueden ser remuneradas o no, pero todas proporcionan una experiencia directa y práctica en ingeniería y la oportunidad de trabajar junto a un ingeniero experimentado. La Sociedad de Ingeniería Biomédica (BMES) ofrece muchos programas de prácticas y voluntariado para adquirir experiencia en el sector.

Licencia FE

Los ingenieros suelen tener una licencia de FE, o Fundamentos de la Ingeniería, del Consejo de Acreditación de Ingeniería y Tecnología (ABET). La Sociedad Nacional de Ingenieros Profesionales (NSPE) también ofrece la licencia. La licencia de Fundamentos de Ingeniería demuestra que se tienen conocimientos básicos de ingeniería y que se puede practicar la disciplina en un entorno laboral. Los futuros ingenieros realizan un examen escrito para obtener su licencia de FE, pero cada estado tiene diferentes requisitos de licencia para los ingenieros. Asegúrate de comprobar las directrices locales.

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Licencia PE

Los ingenieros vuelven a su lugar de licencia después de cumplir con los criterios específicos para completar el examen PE, o Principios de Ingeniería. Este examen requiere una titulación de cuatro años, la realización del examen FE y al menos cuatro años de formación bajo la dirección de un PE autorizado. El examen determina su competencia en los principios de la ingeniería y pone a prueba sus conocimientos del sector. Aprobar este examen te permite solicitar una licencia de ingeniería y ejercer en tu estado.

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