Área Bioingeniería
Grupo “LINTEC“
Investigación en Neurociencias y Tecnologías Aplicadas
Investigador Adjunto, CONICET
Profesor Adjunto con Semidedicación en Bioingeniería FACET – UNT
email: ffarfan@herrera.unt.edu.ar
El grupo de trabajo es interdisciplinario, sus investigaciones están abocadas a las neurociencias, bioingeniería, biomecánica, rehabilitación y deporte. Utilizan herramientas tales como instrumentación biomédica, procesamiento de imágenes y series temporales, elementos de la física teórica y matemática, robótica, biología y programación, para llevar adelante sus investigaciones
El desarrollo del conocimiento en ésta área se vuelca en los siguientes
Temas de Investigación
1. En Neurociencias
Se estudian aspectos anatómicos y funcionales del sistema nervioso para resolver problemas en las siguientes áreas:
- Biomimética. Se busca revelar los aspectos mecánicos involucrados en la percepción de la información táctil en roedores como así también los mecanismos de codificación neuronal. Se utilizan modelos computacionales en vista a las posibilidades de desarrollo tecnológico.
- Codificación neuronal de la información visual. Se estudian los mecanismos de transducción y codificación de la información visual, cómo ésta es adquirida, codificada y enviada desde la retina a la corteza visual. Estos estudios están dirigidos a la estimulación eléctrica de la vía sensorial para restaurar la percepción visual.
- Tratamientos y caracterización de la enfermedad del Parkinson. Se busca optimizar y automatizar los procedimientos para la liberación de dopamina, evaluando sus efectos electrofisiológicos en modelos animales comúnmente usados.
- Valoración electrofisiológica de las funciones cognitivas. Se busca revelar la dinámica temporal-espacial de funciones cognitivas básicas, a través de señales biomédicas tales como la electroencefalografía y la electromiografía, que permitan optimizar los procedimientos de prevención y predicción tanto en ámbitos clínicos como no-clínicos.
2. Biomecánica Articular
Se estudia la mecánica de los movimientos motores empleando:
- Modelos matemáticos que permitan establecer relaciones funcionales entre la actividad electrofisiológica de los músculos y la fuerza mecánica generada;
- Modelos de la fisica clásica que permitan determinar modulo y dirección de las fuerzas mecánicas ejercidas por la musculatura intrínseca;
- Modelos biomecánicos funcionales de lazo cerrado que permitan determinar y/o predecir el trabajo mecánico de los movimientos articulares.
3. En Rehabilitación
Se aborda este tema con un enfoque bidireccional, por un lado, se estudia y se desarrollan nuevas técnicas y herramientas para el diagnóstico temprano y no invasivo de enfermedades y/o afecciones de origen físico/neurológico, y por otro lado se abocan al desarrollo de tecnologías destinadas a brindar soluciones de accesibilidad y movilidad a personas con diferentes niveles de discapacidad.
4. En Deporte
Se estudian biomarcadores electrofisiológicos basados en la actividad eléctrica del cerebro, de los músculos esqueléticos y del sistema circulatorio, que permitan monitorear, cuantificar y proporcionar valoraciones de eficiencia y eficacia de la actividad motora deportiva. A largo plazo se pretenden establecer las bases necesarias para transferir metodologías de base tecnológica que permitan optimizar tiempos, métodos y programas de entrenamiento deportivos y/o programas de rehabilitación fisioterapéuticos.
Publicaciones Seleccionadas
- De Marco NM, Socci MC, Goy CB, Albarracín AL, Felice CJ and FD Farfán (2020) Modeling the electrical activity in myelinated nerve fibers: Towards the electrophysiological validation of neuronal bridges. Revista Argentina de Bioingeniería, vol. 24 (3): 73-79.
- Padilla GL, Soletta JH and Farfán FD (2020) Steady State Visually Evoked Potential: Cortical Frequency Response in Healthy Subjects. Revista Argentina de Bioingeniería, vol. 24 (3): 51-54.
- Cano LA, Pizá AG and Farfán FD (2019) Entrenamiento intervalado de alta intensidad en rugbistas juveniles de Argentina / High Intensity Interval Training in Young Rugby Players from Argentina. International Journal of Medicine and Science of Physical Activity and Sport. In press. http://cdeporte.rediris.es/revista/inpress/artaceptados.htm
- Farfán FD, Soto-Sánchez C, Pizá AG, Albarracín AL, Soletta JH, Lucianna FA and Fernandez E (2019) Comparative study of extracellular recording methods for analysis of afferent sensory information: empirical modeling, data analysis and interpretation. Journal of Neuroscience Methods 320: 116-127.
- Soletta JH, Pizá AG, Lucianna FA, Albarracín AL and Farfán FD (2018) Coding Model of Visual Stimuli in the Optic Nerve. IEEE Latin America Transactions. 16(7): 1849-1854.
- Alegre-Cortés J, Soto-Sánchez C, Albarracín AL, Farfán FD, Val-Calvo M, Ferrandez JM and Fernandez E (2018) Toward an Improvement of the Analysis of Neural Coding. Frontiers in Neuroinformatics, 11:77. doi: 10.3389/fninf.2017.00077
- Soletta JH, Farfán FD, Albarracín AL, Pizá AG, Lucianna FA and Felice CJ (2017) Identification of functionally interconnected neurons using factor analysis. Computational Intelligence and Neuroscience, vol. 2017, article ID 8056141, 11 pages, 2017.
- Pizá AG, Farfán FD, Albarracín AL, Lucianna FA, Soletta JH and Felice CJ (2016) A Simplified Empirical Modeling of Electrophysiological Activity in a Bundle of Myelinated Nerve Fibers. IEEE Latin America Transactions 14(7): 3345-3350.
- Albarracín AL, Farfán FD, Coletti MA, Teruya PY and Felice CJ (2016) Electrophysiology for biomedical engineering students: a practical and theoretical course in animal electrocorticography. Advances in Physiology Education 40 (3): 402-409.
- Lucianna FA, Farfán FD, Pizá AG, Albarracín AL and Felice CJ (2016) Functional specificity of rat vibrissal primary afferents. Physiological Reports 4 (11): e12810.
- Lucianna FA, Albarracín AL, Vrech SM, Farfán FD and Felice CJ (2016) The mathematical whisker: a review of numerical models of the rat’s vibrissa biomechanics. Journal of Biomechanics 49 (10): 2007–2014.
- Alegre-Cortez J, Soto-Sanchez C, Pizá AG, Albarracín AL, Farfán FD, Felice CJ and Fernandez E (2016) Time-Frequency analysis of neuronal populations with instantaneous resolution based on Noise-Assisted Multivariate Empirical Mode Decomposition. Journal of Neuroscience Methods 267: 35-44.
- Soletta JH, Farfán FD and Felice CJ (2015) Measuring Spike Train Correlation with Non-Parametric Statistics Coefficient. IEEE Latin America Transactions 13(12): 3743-3746.
- Pizá AG, Farfán FD, Albarracín AL, Ruiz GA and Felice CJ (2014) Discriminability measures and time–frequency features: An application to vibrissal tactile discrimination. Journal of Neuroscience Methods 233: 78-88.
- Farfán FD, Albarracín AL and Felice CJ (2013) Neural Encoding Schemes of Tactile Information in Afferent Activity of the Vibrissal System. Journal of Computational Neuroscience 34(1): 89-101.
- Farfán FD, Albarracín AL and Felice CJ (2011) Electrophysiological characterization of texture information slip-resistance dependent in the rat vibrissal nerve. BMC Neuroscience 12:32.
- Farfán FD, Politti JC and Felice CJ (2010) Evaluation of EMG Processing Techniques using the Information Theory. Biomedical Engineering OnLine 9:72.
- Albarracín AL, Farfán FD and Felice CJ (2009) Laboratory Experience for Teaching Sensorial Physiology. Advances in Physiology Education 33: 115-120.
Financiamientos
CYTED 2020-2024. Proyecto Internacional PROPUESTA RED IBEROAMERICANA DE TECNOLOGÍAS APLICADAS A LA DIABETES. Coordinador Internacional: Dr. José M. Sabater (U. Miguel Hernández, España), Financiado por: CYTED, Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología. Investigador-Responsable en Argentina. Dr. Fernando D. Farfán.
PIP 2014-2016. DESARROLLO DE UNA INTERFAZ CEREBRO COMPUTADORA PARA LA ADMINISTRACIÓN INTRACEREBRAL DE DOPAMINA EN MODELOS DE ENFERMEDAD DE PARKINSON. Director: Dra. Ana Lía Albarracín.
SIDETEC N° 13. SISTEMA DE MONITOREO, CUANTIFICACIÓN Y VALORACIÓN DE PROGRAMAS DEPORTIVOS Y FISIOTERAPEUTICOS, BASADO EN BIOMARCADORES ELECTROFISIOLÓGICOS. Otorgado por el Gobierno de la Provincia de Tucumán. Director: Dr. Fernando D. Farfán.
PIUNT E614. BIOMIMÉTICA DEL PROCESAMIENTO NEURONAL. Proyecto de Investigación de la Universidad Nacional de Tucumán. Director: Dr. Fernando D. Farfán.
Integrantes del grupo
Investigadores
Investigador Adjunto CONICET
Profesor Profesor Adjunto con Semidedicación en Bioingeniería FACET – UNT
email: ffarfan@herrera.unt.edu.ar
Researchgate
ORCID:
Investigador Adjunto CONICET
Departamento de Bioingeniería, Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología (FACET) y Facultad de Medicina, UNT.
email: aalbarracin@herrera.unt.edu.ar
Researchgate
ORCID:
Personal de Apoyo
Sr. Colomo, Félix Salvador
CPA CONICET – Departamento de Bioingeniería, FACET, UNT.
email: fcolomo@herrera.unt.edu.ar
Sra. Medina, María Antonia
Personal Apoyo UNT, Departamento de Bioingeniería, FACET, UNT.
email:
Sr. Figueroa, Rafael
Personal Apoyo UNT, Departamento de Bioingeniería, FACET, UNT.
email:
Colaboradores
Mag. Lic. Saavedra Cecilia
Departamento de Matemática, FACET, UNT.
email: csaavedra@herrera.unt.edu.ar
Dr. Ruiz, Gabriel Alfredo
Investigador INSIBIO – Departamento de Bioingeniería, FACET, UNT.
email: gruiz@herrera.unt.edu.ar
Departamento de Matemática, FACET, UNT.
email: mcamazano@herrera.unt.edu.ar
Becarios
Lic. Cano, Leonardo Ariel
Becario Doctoral CONICET
Aux. Primera Fac de Educación Física
email: : lcano@herrera.unt.edu.ar
Ing. Biom. Lucianna, Facundo Adrian
Becario Posdoctoral CONICET
email: : flucianna@herrera.unt.edu.ar
Becario Posdoctoral CONICET
email: gpiza@herrera.unt.edu.ar
Ing. Biom. Soletta, Jorge Humberto
Becario Posdoctoral CONICET
email: : jorge.soletta@gmail.com
Becarios Estudiantiles
Srta. Feldman, Paula
CIUNT – Ingeniería Biomédica UNT
Srta. Pidutti Hortas, Milagros
CIUNT – Ingeniería Biomédica UNT
CIUNT – Ingeniería Biomédica UNT
Estudiante de Posgrado No-becario
Mag. Lic. Saavedra, Cecilia
UNT. Carrera Doctorado en Ciencias Biológicas.
Departamento de Matemática, FACET, UNT
Lic. Cano, Leonardo
UNT. Carrera Doctorado en Ciencias Biológicas.
Departamento de Anatomía, Fac. de Educación Física, UNT.
Tesinistas
Srta. Apud, María Gabriela
Ingeniería Biomédica, FACET, UNT
Srta. Feldman, Paula
Ingeniería Biomédica, FACET, UNT
Sr. Giribaldi, Germán
Ingeniería Biomédica, FACET, UNT
Srta. Juárez, Pamela
Ingeniería Biomédica, FACET, UNT
Srta. Lomenzo, María Florencia
Ingeniería Biomédica, FACET, UNT
Sr. Navarro, Francisco
Ingeniería Biomédica, FACET, UNT
Sr. Padilla, Gerardo Luis
Ingeniería Biomédica, FACET, UNT
Srta. Pidutti Hortas, Milagros
Ingeniería Biomédica, FACET, UNT
Srta. Soria, Paula
Ingeniería Biomédica, FACET, UNT
Srta. Soria, Verónica
Ingeniería Biomédica, FACET, UNT
Tesis Doctorales
2019
Lic. Cano, Leonardo Ariel – Defensa en Curso
Título de la Tesis: Neurociencia del Deporte: Monitoreo, Cuantificación y Valoración de la Actividad Motora Deportiva a Través de Biomarcadores Electrofisiológicos.
Doctorado en Ciencias Biológicas.
Director: Dr. Fernando Daniel Farfán.
Lic. Saavedra Cecilia – Defensa en Curso
Título de la Tesis: Modelización de la Percepción Multisensorial en Sistemas.
Doctorado en Ciencias Exactas y Tecnología.
Director: Dr. Facundo Lucianna, Co-director: Dr. Fernando Daniel Farfán.
2018
Ing. Biom. Pizá, Alvaro Gabriel
Título de la Tesis: Biomimética Neuronal del Sistema Sensorial Periférico de las Vibrisas de la Rata.
Doctorado en Ciencias Biológicas.
Director: Dra. Ana Lía Albarracín, Co-director: Dr. Fernando Daniel Farfán.
Ing. Biom. Lucianna, Facundo
Título de la Tesis: Dispositivo Biomimético Multisensorial Táctil para la Exploración Topográfica de Superficies.
Doctorado en Ciencias Biológicas.
Director: Dr. Fernando Daniel Farfán.
2017
Ing. Biom. Soletta, Jorge Humberto
Título de la Tesis: Modelos y Estrategias para la Estimulación Sensorial de Neuroprótesis de Visión.
Doctorado en Ciencias Biológicas.
Director: Dr. Fernando Daniel Farfán.
Tesis de Grado
Ing. Biomed. Sonia Pamela Juarez, FACET – UNT, 2020
Ing. Biomed. Germán Girbaldi, FACET – UNT, 2020
Ing. Biomed. Cecilia Navarro, FACET – UNT, 2018
Ing. Biomed. Leonardo Lopez, FACET – UNT, 2018
Ing. Biomed. Virginia Alvarez Benitez, FACET – UNT, 2018
Ing. Biomed. Marcelo Javier Presti, FACET – UNT, 2017
Ing. Biomed. Pablo Leonardo Romano, FACET – UNT, 2017
Ing. Biomed. Pablo Flores Filipa, FACET – UNT, 2016
Ing. Biomed. Agustín Pizzi Fincatti, FACET – UNT, 2015
Ing. Biomed. Eduardo Guillén, FACET – UNT, 2015
Ing. Biomed. Agustín Berbera Mananichi, FACET – UNT, 2014
Ing. Biomed. Coletti Marcos, FACET – UNT, 2013
Ing. Biomed. Alvaro Gabriel Pizá, FACET – UNT, 2012
Ing. Biomed. Virginia Mercedes Cabeza, FACET – UNT, 2012
Ing. Biomed. Anibal Viscido Castro, FACET – UNT, 2012
Ing. Biomed. José Eduardo Grand, FACET – UNT, 2011
Ing. Biomed. Sandoval María Natalia, FACET – UNT, 2011
Ing. Biomed. Merched María Gabriela, FACET – UNT, 2011
Ing. Electr. Gasco Héctor Daniel, FACET – UNT, 2011
Ing. Biomed. Jorge Humberto Soletta, FACET – UNT, 2009
Ing. Biomed. De Paul Camacho Anibal, FACET – UNT, 2009
Palabras claves: procesamiento digital, señales biomédicas, biomimética, neurociencia computacional, rehabilitación, deporte, ciencias cognitivas, parkinson, electrofisiología