TRATAMIENTO DE ALZHEIMER A BASE DE TECNOLOGÍA

 El Alzheimer (EA),es una enfermedad neurodegenerativa progresiva, de origen desconocido y para la que actualmente no se puede ofrecer ningún tratamiento capaz de curarla o prevenirla. Se manifiesta como deterioro cognitivo y trastornos de conducta. Se caracteriza en su forma típica por una pérdida de la memoria y de otras capacidades mentales, a medida que las células nerviosas (neuronas) mueren y diferentes zonas del cerebro se atrofian.
En el mundo existen 35,6 millones de personas afectadas por algún tipo de demencia y está previsto que esta cifra casi se duplique cada 20 años, llegando a los 65,7 millones en 2030 y a los 115,4 millones en 2050.
La enfermedad de Alzheimer es la forma más común de demencia, es incurable y terminal, que se inicia por lo general de manera insidiosa y lenta y evoluciona progresivamente durante un periodo de años, pudiendo comenzar en la edad madura e incluso antes, pero aparece con mayor frecuencia en personas mayores de 65 años de edad.

LAS TECNOLOGÍAS Y SU PAPEL EN EL TRATAMIENTO 
EN PACIENTES CON ALZHEIMER.

La sociedad actual viene marcada por las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC), que tienen cada vez mayor presencia. De esta manera, nos encontramos en un mundo totalmente “informatizado”, rodeados de dispositivos tecnológicos que forman parte de nuestra vida cotidiana.

 La utilización de las nuevas tecnologías supone a veces una reducción de nuestra capacidad cognitiva. Ordenadores, portátiles, smartphones, tablets, etc. contienen aplicaciones que nos facilitan la vida diaria pero que pueden perjudicar nuestra capacidad de memoria. Ya no necesitamos memorizar los números de teléfono importantes, ni la localización de las calles, ni recordar cumpleaños o citas, porque ya se ocupan nuestros gadgets de darnos el aviso a tiempo.
Sin embargo, no todo es negativo en esto de las nuevas tecnologías, y estudios recientes demuestran que pueden mejorar considerablemente la calidad de vida del enfermo de Alzheimer.
Se han realizado numerosas investigaciones respecto a la eficacia del entrenamiento cognitivo basado en nuevas tecnologías en pacientes con demencia tipo Alzheimer, y es que, parece necesario tomar conciencia de la importancia de buscar soluciones a esta enfermedad, tanto por su gravedad como por los altos costes que acarrea, no solo a nivel económico, sino otros como el daño social y familiar que en muchas ocasiones conlleva esta enfermedad. En este sentido, el Alzheimer es un problema que afecta a toda la sociedad.
Hace unos años, por ejemplo, un trabajador social de Long Island empezó a trabajar con iPods en las residencias de ancianos. Pronto comprobó cómo los pacientes con Alzheimer reaccionaban favorablemente al escuchar canciones de su juventud, o simplemente música que les gustaba, llegando algunos de ellos a interactuar con su entorno y recuperar capacidades perdidas.
Por tanto, se han demostrado efectos positivos de la musicoterapia en personas con problemas de conducta y también su utilidad para desarrollar la capacidad de aprendizaje y estimular la memoria.
Las nuevas tecnologías se han puesto al servicio de la salud para estimular a los enfermos de Alzheimer y en algunos casos, permitirles una autonomía que habían perdido.
Mediante programas informáticos se trabajan aspectos tales como la atención visual, la memoria y la rapidez perceptual. Y las videoconsolas, por ejemplo, son un aliado fundamental en el tratamiento de estos pacientes favoreciendo su rehabilitación.
Cada vez aparecen más dispositivos, programas de teleasistencia y aplicaciones móviles que informan al paciente sobre los actos cotidianos como asearse, comer, lavarse los dientes, que permiten al enfermo una mayor autonomía. Y un recurso interesante es el software de localización, que en caso de pérdida, orientan al paciente sobre cómo volver al domicilio o avisa a sus familiares para poder encontrarlo.
En definitiva, en la actualidad, el mercado tecnológico ofrece soluciones óptimas para facilitar la vida de pacientes y familiares, así como dotar de herramientas útiles a los profesionales.

NUEVAS TECNOLOGÍAS PARA COMBATIR EL ALZHEIMER - LOCALIZADORES:

La enfermedad de Alzheimer no solo afecta al enfermo, sino que cambia la vida de toda la familia. Dependiendo del grado de avance de la enfermedad, una persona puede sufrir desorientación, pero ser consciente de sus actos y recordar hechos pasados sin ningún problema, o perder la memoria sin ser consciente de sus hechos anteriores.

Por ello, existen diferentes tipos de localizadores:

GPS (sistema de posicionamiento global)
El GPS, permite controlar a los enfermos de Alzheimer.
Como no todos los casos requieren la misma atención, existen localizadores personales con distintas funciones como emitir avisos de emergencia a los familiares, llamar con manos libres, alarmas de perímetro, alertas vía SMS, teleasistencia...
La mayoría de estos localizadores tienen forma de pulsera o teléfono móvil para no interrumpir el entorno personal del enfermo con un objeto desconocido.

Pulsera Keruve
La pulsera Keruve quizás es el producto más específico comercializado en España para la geolocalización de personas con Alzheimer.
Permite que la persona con alzheimer continúe paseando de forma habitual, sin que sus familiares se preocupen, ya que proporciona la seguridad de poder saber dónde está en cualquier momento.
Consta de un Reloj GPS con cierre de seguridad que cuenta con dos sistemas de posicionamiento: el GPS y la triangulación GSM. También consta del Receptor Portable, pequeño y de muy fácil manejo, es móvil y permite saber dónde está el enfermo en todo momento.

Es fácil de usar, con sólo pulsar el botón de localizar, aparece en la pantalla un mapa con su posición exacta, y además sin intermediarios, sin límite de distancia y en cualquier lugar.
Simap (Sistema Inteligente de Monitorización de Alertas Personales) Simap permite la localización de personas con Alzheimer, gracias a un programa de aviso.
La persona con riesgo se limita a llevar el terminal telefónico con GPS en una funda. Los familiares pueden acceder a la localización del terminal, conectándose telefónicamente con Cruz Roja o bien accediendo directamente a la plataforma Simap.
Es posible configurar el terminal para que notifique automáticamente la entrada en zonas prefijadas como peligrosas, como la salida de una zona segura o cuando la persona se desplaza a más de 35 kilómetros/hora. Asimismo, de forma automática, el terminal avisa de que la batería está a punto de agotarse.

Cruz Roja comunica de manera inmediata las incidencias señaladas a las personas de contacto y, en caso necesario, a los recursos de emergencia que correspondan.

-DOMÓTICA ASISTENCIAL (o sistemas de control del entorno)

La domótica asistencial es el concepto de vivienda que integra sistemas de automatización y supervisión para aumentar los niveles de autonomía personal de los usuarios. De este modo, a través de controles de gas automatizados, alarmas de salidas no autorizadas, sensores de calor y humos y todo equipo electrónico que dependa de la supervisión de una persona, se puede controlar a distancia por profesionales o por los propios familiares.

  -ROBÓTICA 

El Laboratorio de Robótica de la Universidad Carlos III desarrolló hace años el robot Maggie, una plataforma experimental que está en continua evolución. Se usa para investigar en la búsqueda de nuevas aplicaciones de los robots sociales que ayuden a personas que no puedan valerse por sí mismas o padezcan pérdidas de memoria y orientación.
Maggie es capaz de hablar y reconocer la voz. Está dotado de cámaras y telémetros láser para percibir el entorno que le rodea y su cuerpo y brazos son sensibles al tacto. Sus capacidades actuales son muy variadas: puede desplazarse y moverse acompañando a una persona; y ayudar a personas con dificultades visuales, leyéndoles libros o dándoles, por ejemplo, información sobre medicinas o productos perecederos. Además, permite controlar a distancia dispositivos eléctricos y electrónicos dentro del hogar.

En la actualidad, el Laboratorio de Robótica de la Universidad Carlos III está desarrollando nuevos robots sociales, más sencillos y más pequeños que Maggie, con el fin de empezar pruebas con usuarios, durante largos periodos de tiempo y en entornos reales, como hogares, colegios, residencias, etc.

Hemos visto ejemplos de localizadores, robots, y diferentes métodos de ayudar a los familiares de las personas que padecen de alzheimer, pero la tecnología también es muy importante como terapia para estos pacientes:

-ESTIMULACIÓN COGNITIVA

Tanto para las personas que han sido diagnosticadas en un estado avanzado de la enfermedad como para las que comienzan a sufrir pequeñas pérdidas de memoria, existen una serie de ejercicios supervisados y creados por profesionales para estimular el cerebro y mantener “despiertas” a las neuronas, como si de un entrenamiento se tratara.
En el mercado se pueden encontrar guías y ejercicios de estimulación cognitiva en formato papel, pero en Internet existen plataformas específicas de desarrollo multimedia que presentan los ejercicios de forma más interactiva y entretenida para el paciente.
Una de las más demandadas ha sido realizada por la Fundación Espai Salut, llamada Feskits, un innovador sistema de trabajo que, mediante el uso de nuevas tecnologías, permite la realización de tratamientos de estimulación cognitiva online para ayudar a mantener o mejorar las funciones mentales superiores: atención y concentración, memoria, lenguaje, cálculo, funciones ejecutivas y orientación espacial.

 

  -OCIO DIGITAL

 El objetivo primordial de las terapias basadas en juegos y ocio digital no es curar, sino rehabilitar las funciones alteradas. Existe un tratamiento específico basado en la videoconsola Nintendo Wii para crear una terapia enfocada a estimular cognitivamente a las personas que padecen principio de Alzheimer.
La Wii Terapia resulta tan importante como un tratamiento farmacológico, y es una parte fundamental del trabajo con los pacientes en los centros de día y en las residencias. El objetivo de estos talleres es diseñar, evaluar e implementar una nueva forma de terapia que produzca una mejora y un mantenimiento funcional en las áreas cognitiva y social del enfermo utilizando para ello juegos como el Big Brain Academy Wii Degree.

La Universidad Federal de Paraíba (Brasil), realizó un estudio para evaluar la eficacia del 'Big Brain Academy'. Un total de 45 pacientes con Alzheimer, en fase leve, se dividieron en tres grupos de tratamiento. Durante doce semanas, el primer grupo recibió un programa de estimulación con el videojuego (BBA), el segundo grupo recibió un programa de estimulación tradicional (basado en tareas de papel y lápiz), y el tercer grupo no recibió ningún tratamiento. La eficacia de cada programa se evaluó mediante un diseño pre-post, a través de medidas neuropsicológicas, conductuales y funcionales estandarizadas. El BBA fue el más efectivo para reducir el declive cognitivo y los síntomas depresivos en los pacientes con alzheimer.

En definitiva, las nuevas tecnologías pueden aplicarse en la mejora no sólo del Alzheimer, sino de muchas enfermedades (en el desarrollo de la memoria, en el tratamiento de la dislexia, en trastornos del comportamiento...).
Pudiendo ser un aliado de la salud, deberíamos aprovechar las ventajas que nos ofrecen las nuevas tecnologías, teniendo siempre presente para qué las estamos usando. La clave está en no dejarnos vencer por la pereza y la comodidad excesiva y evitar el abuso de la tecnología dejando de lado aquellas capacidades que nosotros mismos poseemos.



 Páginas utilizadas:

 https://uvadoc.uva.es/bitstream/10324/3819/1/TFM-G%20201.pdf http://www.unioviedo.es/reunido/index.php/PST/article/view/9051 http://www.dicyt.com/noticias/avances-tecnologicos-buscan-enlentecer-los-efectos-del-alzheimer http://www.plusesmas.com/salud/salud_y_dependencia/los_beneficios_de_los_videojuegos_contra_el_alzheimer/3113.html http://www.espaisalut.org/es/servicios/feskits/estimulacion-cognitiva-online/acerca-de/%C2%BFque-es/%C2%BFque-es-feskits-estimulacion-cognitiva-online http://www.alzheimeruniversal.eu/2012/08/24/robots-para-enfermos-de-alzheimer-y-sus-cuidadores/ http://cuidadoalzheimer.com/atencion-alzheimer/tecnologia-para-retrasar-el-deterioro-cognitivo-de-personas-con-demencia/ http://cruzroja3cantos.blogspot.com.es/2011/04/cruz-roja-tres-cantos-el-nuevo-servicio.html

¿Y si nos vigilan?

Si os interesa los aliens, extraterrestres y que hay más allá de nostros, este artículo es muy interesante.

Tecnologías aplicadas a la neurorehabilitación y al deporte

Antes de empezar

¿Qué es la neurorehabilitación?

En la década de los 90, conocida como la década de las neurociencias, se produjeron enormes progresos en el conocimiento científico de esta rama de las ciencias, siendo crucial para las nuevas concepciones en el tratamiento de las enfermedades neurológicas. Surge la neurorehabilitación para dar respuesta a este tipo de patologías.

La neurorehabilitación es una disciplina médica integrada por un equipo interdisciplinario (médicos neurólogos, fisiatras, terapistas físicos, del lenguaje, psicopedagogos, ocupacionales, del ejercicio ...) con una visión de tratamiento ecléctico de acuerdo a los diferentes métodos clásicos y al ejercicio físico terapéutico, siendo este último el medio fundamental en el proceso de neurorehabilitación como el mayor potente estimulador del sistema nervioso.

El ejercicio físico terapéutico es el medio más ampliamente usado en los tratamientos de neurorehabilitación, este juega un rol decisivo en todas las áreas de neurorehabilitación (terapia física, del lenguaje, ocupacional e incluso psicológica), siendo determinante su aplicación para la restauración o mejora de la función dañada o pérdida por daño al sistema nervioso central o periférico.

Con una filosofía de persona centrada y un modelo interdisciplinario de tratamiento se han hecho programas específicos de tratamiento para cada tipo de lesión, estos programas se reevalúan periódicamente para determinar el progreso del paciente en su rehabilitación y adaptarlos a los logros obtenidos hacia resultados funcionales.

El programa de neurorehabilitación

Es un proceso terapéutico estructurado como programa altamenteindividualizado, específicamente desarrollado para resolver las necesidades del paciente después de lesiones del cerebro u otro tipo de origen neurológico. Aunque ecléctico porque selecciona diferentes métodos terapéuticos que considera apropiados para el paciente, damos especial importancia al ejercicio físico. El empleo del mismo como medio fundamental aplicado en la rehabilitación neurológica (Neurorehabilitación) constituye una alternativa importante dentro de los métodos contemporáneos terapéuticos. Con el ejercicio físico se logra la estimulación de los mecanismos neuroplásticos y el adiestramiento altamente especializado de las capacidades o habilidades comprometidas para lograr la máxima recuperación funcional posible.

Es un proceso de aprendizaje derivado de principios de las neurociencias y de la investigación, basados en la plasticidad del cerebro.

El programa de neurorehabilitación se diseña para atender a las necesidades de cada paciente en particular, dependiendo de su problema o enfermedad específicos. La participación activa del paciente y su familia son fundamentales para el éxito del programa.

El objetivo de la neurorehabilitación es el de ayudar al paciente a recuperar el máximo nivel posible de funcionalidad e independencia y a mejorar su calidad de vida general tanto en el aspecto físico como en el los aspectos psicológico y social.

La práctica y la repetición son los dos pilares claves en los que se apoya la neurorehabilitación, teniendo como sustrato la neuroplasticidad. La práctica y la repetición de los ejercicios en patrones de movimiento normales son los dos principios en los que debe basarse la rehabilitación de trastornos del sistema nervioso, dado que al fin y al cabo, lo que se necesita cuando uno olvida lo aprendido, ya sea por lesiones del sistema nerviosos u otros, es volver a aprenderlo. Estas teorías parten de la base que el cerebro lesionado continúa teniendo la capacidad de aprender. El aprendizaje tiene importantes implicaciones que permiten que el cerebro se reorganice en función de la información que le es suministrada, a través de ejercicios activos

Los programas de neurorehabilitación por lo tanto están organizados por personal superespecializado en este tipo de intervención, con mayores beneficios al atender solo a este grupo de enfermedades. Con programas orientados a cada patología y aplicados en forma específica en cada paciente teniendo en cuenta sus problemas físicos, cognitivos y del lenguaje, se realizan evaluaciones para determinar - a través de las distintas disciplinas del equipo de neurorehabilitación - objetivos y estrategias de tratamiento comprensivos.

Mecanismos de neuroplasticidad y neurorehabilitación

No habría sido posible la neurorehabilitación sin tener en cuenta la neuroplasticidad, basamento por el cual podemos plantear que los personas con lesiones neurológicas pueden ser beneficiadas con tratamientos para mejorar la función perdida o alterada por eventos ocurridos en el sistema nervioso central.

A través de la experiencia en la rehabilitación en pacientes con lesiones neurológicas, se ha demostrado que a través de la ejercitación motora, se puede recuperar parcial o totalmente las funciones alteradas mediante procedimientos de rehabilitación, a través de la ejercitación activa (para maximizar la recuperación neurológica) y la repetición de patrones musculares de movimiento normales logrando instaurar nuevos patrones de movimiento, modificando funcional y estructuralmente al cerebro. Depende en gran medida en esta recuperación el tipo de lesión, la etiología y el tiempo desde que se produjo la lesión. Una intervención precoz del equipo interdisciplinario en la rehabilitación será mucho más eficiente ya que se evitan muchas complicaciones: (úlceras de decúbito, pérdida total del movimiento, dependientes para sus necesidades, incapacidad total, disminución de la calidad de vida, problemas de deglución, requerimientos nutricionales, aumento de la espasticidad), etc.

De interés

Máster de Neurorehabilitación

Presentación

La población con patologías neurológicas ha aumentado en los últimos años debido a la notable mejoría de la tasa de supervivencia en casos de accidente y al aumento de la esperanza de vida. Sin embargo, la formación en nuestro país sigue siendo insuficiente para los profesionales que trabajan con pacientes que sufren secuelas neurológicas.

ISEP ha diseñado un programa de carácter transdisciplinar que facilita las herramientas necesarias para afrontar un abordaje terapéutico eficaz en el campo de la neurorehabilitación, dotando a sus alumnos de otros enfoques que faciliten la práctica profesional como intervención psicomotriz, musicoterapia o logopedia.

Destinatarios

El Máster en Neurorehabilitación está dirigido a licenciados o graduados en especialidades dentro del marco de la salud, como la medicina, enfermería, fisioterapia, terapia ocupacional, logopedia, psicología o el trabajo social, con previa aprobación por parte de la coordinación del máster.

Coordinación

Olga García Sánchez. Neuropsicóloga Clínica. Directora del Centro de atención integral para personas con daño cerebral Polibea Rehabilitación. Presidenta de la Asociación Madrileña de Neuropsicología. Coordinadora en Madrid de los posgrados de Rehabilitación Cognitiva y Neuropsicología de ISEP Formación.

Titulación

Una vez finalizada la formación, el alumno obtiene la titulación propia de ISEP que certifica su capacitación en Neurorehabilitación.

Calendario

El Máster en Neurorehabilitación tiene la duración de dos académicos y se imparte en la modalidad presencial en horario de fin de semana (un fin de semana al mes con la posibilidad de que sean dos fines de semana en algún mes por cuestiones de calendario académico).

Consultar próximas ediciones.

Programa

1. Aspectos básicos de neurología funcional, neuroanatomía y farmacología
2. Lesión neurológica en el adulto. Neurorehabilitación en el adulto
3. Lesión neurológica en el niño. Neurorehabilitación en el niño
4. Conceptos básicos en la fisioterapia neurológica
5. Técnicas de rehabilitación en fisioterapia
6. Conceptos básicos en la logopedia neurológica
7. Técnicas de rehabilitación en logopedia
8. Aspectos clínicos de la medicina de la rehabilitación
9. Conceptos básicos en la terapia ocupacional neurológica
10. Técnicas de rehabilitación en terapia ocupacional
11. Técnicas de rehabilitación neuropsicológicas (atención y función ejecutiva)
12. Técnicas de rehabilitación neuropsicológicas (lenguaje y memoria)
13. Investigación en neurorehabilitación
14. Modelos de neurorehabilitación holística e integral
15. Técnicas de rehabilitación neuropsicológicas (gnosias y praxias). Intervención psicomotriz
16. Casos clínicos desde la fisioterapia neurológica
17. Casos clínicos desde la logopedia neurológica
18. Intervención de la alteraciones neuroconductuales. Neuropsicología de las emociones
19. Terapias basadas en la integración sensorial
20. Casos clínicos desde la terapia ocupacional
21. Abordaje desde la psicología clínica e intervención familiar
22. Casos clínicos desde la neuropsicología
23. Terapias complementarias 1 (musicoterapia y danzaterapia)
24. Terapias complementarias 2 (terapia asistida con animales y terapia en medio acuático)
25. Nuevas tecnologías en neurorehabilitación (realidad virtual y sistemas de rehabilitación por ordenador, plataforma web)
26. Abordaje clínico interdisciplinar

Tecnología aplicada al deporte

Los avances tecnológicos forman parte de nuestro día a día prácticamente en cualquier ámbito y, por supuesto, el deporte no podía ser una excepción.

Estas herramientas irán encaminadas a mejorar el rendimiento deportivo del atleta con el fin de conseguir mejores registros y así poder ser más competitivos, marcando la diferencia en aquellos pequeños detalles tan difíciles de alcanzar.

Estas nuevas tecnologías variarán en función del deporte en el que estén implementadas. Es por ello que podemos destacar nuevos diseños y materiales en prendas deportivas, determinado software para detectar posibles lesiones y ventajas motrices, etc.

Avances destinados a determinados deportes

A continuación enumeraremos diversos ejemplos de cómo estos avances tecnológicos inciden de manera significativa:

- Existen mecanismos capaces de visualizar el esqueleto del atleta con el fin de corregir determinados movimientos y así conseguir mejores resultados. Es utilizado en deportes como el ciclismo, fútbol, etc.

- El uso de pulsómetros resulta muy importante ya que de esta manera se puede controlar exhaustivamente la frecuencia cardíaca del deportista y su tiempo de recuperación. De este modo lograremos de un modo más fácil mejorar el rendimiento del atleta.

- Gafas que ayuden al deportista a contrarrestar los molestos rayos del sol, luces flashes de las cámaras, etc.

- En natación se usan trajes fabricados con tecnología de la NASA para así reducir la resistencia que ofrece el agua al deslizamiento.

- En la fórmula 1 existe una comunicación en tiempo real con información sobre el coche, la pista y el piloto para así las escuderías poder tomar las mejores decisiones durante el desarrollo de la carrera.

- Ordenadores comestibles. Su tamaño es minúsculo y la NASA los usa para los astronautas. Aporta información sobre el ritmo cardíaco y la temperatura y ayuda a evitar desenlaces fatales como por ejemplo los casos de muerte súbita, etc.

- Para acostumbrarse a la presión atmosférica de determinadas altitudes se han creado unas cámaras hipobáricas que simulan elevadas alturas. Principalmente se usa con esquiadores y escaladores.

- Los robots. Lanzan objetos, reciben golpes o incluso realizan algunos deportes para poder estudiarlos y mejorar los materiales empleados en ellos, corregir determinadas posturas, etc.

- Asistencia en tiempo real. Ayudarán a arbitrar determinados deportes o mejorar la visión del espectador. Útil en deportes como el tenis para ver si la bola ha botado fuera o dentro, la foto final para ver el vencedor de una carrera, etc.

- En el mundo del fútbol existe un balón inteligente capaz de almacenar información en su golpeo mediante unos sensores que con la finalidad de mejorar los pases o disparos a gol.

Sin olvidar que lo esencial es un buen entrenamiento, la voluntad y la constancia, podríamos considerar la tecnología como un complemento muy a tener en cuenta en el ámbito deportivo. Resultará ser una gran aliada a tener en cuenta en multitud de deportes y gracias a ella conseguiremos mejorar nuestros registros y así poder alcanzar determinadas metas que antes considerábamos imposibles.

VÍDEOS DE INTERÉS

http://www.indagando.tv/carta_cat.php?cat=ciencia_inno&video=130&nombre=Nuevas%20tecnolog%EDas%20aplicadas%20a%20la%20Neurorrehabilitaci%F3n

Historia de los ordenadores y su evolución

Introducción:

En la sociedad en la que vivimos la tecnología resulta imprescindible y avanza cada vez más rápido y de una forma más sorprendente día a día, haciendo imposible visualizar el límite al que llegaremos. Internet se ha convertido en una herramienta necesaria sin la cual todo cambiaría por completo, pero todo este desarrollo de Internet no podría continuar sin un desarrollo de todo lo que le rodea, ya sean móviles, sistemas de telecomunicaciones… y los ordenadores. El ordenador es el elemento fundamental que sustenta los sistemas de información actuales, y constituye el cimiento de los sistemas de información. Casi todos tenemos un ordenador como mínimo, pero para poder llegar hasta la actualidad el ordenador ha cambiado drásticamente, y lo que cambiará en un futuro.

Pero, ¿qué es exactamente un ordenador? Lo primero es que se conoce también como computadora o computador. Se trata de una máquina electrónica que recibe y procesa datos para convertirlos en información útil. Esta es la función principal del ordenador. Una computadora es una colección de circuitos integrados y otros componentes relacionados que pueden ejecutar con exactitud, rapidez y de acuerdo a lo indicado por un usuario o automáticamente por otro programa, una gran variedad de secuencias o rutinas de instrucciones. Un programa informático por lo tanto es un conjunto de instrucciones que una vez ejecutadas realizarán una o varias tareas en la computadora. Estas secuencias o rutinas de instrucciones son ordenadas, organizadas y sistematizadas en función a una amplia gama de aplicaciones prácticas y precisamente determinadas a ello, proceso al cual se le ha denominado con el nombre de programación y al que lo realiza se le llama programador.

La computadora además del programa informático necesita datos específicos (a estos datos, en conjunto, se les conoce como "Input" en inglés o de entrada) que deben ser suministrados. Estos datos son requeridos al momento de la ejecución, para proporcionar el producto final del procesamiento de datos, que recibe el nombre de "Output" o de salida. La información puede ser entonces utilizada, reinterpretada, copiada, transferida o retransmitida a otra(s) persona(s) o computadora(s) usando diferentes sistemas de telecomunicación, que puede ser grabada, salvada o almacenada en algún tipo de dispositivo o unidad de almacenamiento.

La característica principal que la distingue de otros dispositivos similares es que se trata de una máquina de propósito general, es decir, puede realizar tareas muy diversas gracias a las posibilidades que ofrecen los lenguajes de programación y el hardware.

Historia del ordenador:

Antes de llegar al ordenador actual las cosas eran bastante diferentes

Primeros ordenadores

Los ordenadores analógicos comenzaron a construirse a principios del siglo XX. Los primeros modelos realizaban los cálculos mediante ejes y engranajes giratorios. Con estas máquinas se evaluaban las aproximaciones numéricas de ecuaciones demasiado difíciles como para poder ser resueltas mediante otros métodos. Durante las dos guerras mundiales se utilizaron sistemas informáticos analógicos, primero mecánicos y más tarde eléctricos, para predecir la trayectoria de los torpedos en los submarinos y para el manejo a distancia de las bombas en la aviación.

Ordenadores electrónicos

Durante la II Guerra Mundial (1939-1945), un equipo de científicos y matemáticos que trabajaban en Bletchley Park, al norte de Londres, crearon lo que se consideró el primer ordenador digital totalmente electrónico: el Colossus. La máquina Colossus fue el secreto mejor guardado por los ingleses durante la Segunda Guerra Mundial. Hacia diciembre de 1943 este “ordenador”, que incorporaba 1.500 válvulas o tubos de vacío, era ya operativo. Fue utilizado por el equipo dirigido por Alan Turing para descodificar los mensajes de radio cifrados de los alemanes.

En 1939 y con independencia de este proyecto, John Atanasoff y Clifford Berry ya habían construido un prototipo de máquina electrónica en el Iowa State College (EEUU). Este prototipo y las investigaciones posteriores se realizaron en el anonimato, y más tarde quedaron eclipsadas por el desarrollo del Calculador e integrador numérico digital electrónico (ENIAC) en 1945. El ENIAC (acrónimo de Electronic Numerical Integrator and Computer) según mostró la evidencia se basaba en gran medida en el “ordenador” Atanasoff-Berry.

El ENIAC contenía 18.000 válvulas de vacío y tenía una velocidad de varios cientos de multiplicaciones por minuto, pero su programa estaba conectado al procesador y debía ser modificado manualmente. Se construyó un sucesor del ENIAC con un almacenamiento de programa que estaba basado en los conceptos del matemático húngaro-estadounidense John von Neumann. Las instrucciones se almacenaban dentro de una llamada memoria, lo que liberaba al ordenador de las limitaciones de velocidad del lector de cinta de papel durante la ejecución y permitía resolver problemas sin necesidad de volver a conectarse al ordenador.

A finales de la década de 1950 el uso del transistor en los ordenadores marcó la llegada de elementos lógicos más pequeños, rápidos y versátiles de lo que permitían las máquinas con válvulas. Como los transistores utilizan mucha menos energía y tienen una vida útil más prolongada, a su desarrollo se debió el nacimiento de máquinas más perfeccionadas, que fueron llamadas ordenadores o computadoras de segunda generación. Los componentes se hicieron más pequeños, así como los espacios entre ellos, por lo que la fabricación del sistema resultaba más barata.

Circuitos integrados

A finales de la década de 1960 apareció el circuito integrado (CI), que posibilitó la fabricación de varios transistores en un único sustrato de silicio en el que los cables de interconexión iban soldados. El circuito integrado permitió una posterior reducción del precio, el tamaño y los porcentajes de error. El microprocesador se convirtió en una realidad a mediados de la década de 1970, con la introducción del circuito de integración a gran escala (LSI, acrónimo de Large Scale Integrated) y, más tarde, con el circuito de integración a mayor escala (VLSI, acrónimo de Very Large Scale Integrated), con varios miles de transistores interconectados soldados sobre un único sustrato de silicio.

Los ordenadores modernos son electrónicos y digitales. La maquinaria real, cables, transistores y circuitos, se llama hardware; las instrucciones y los datos se llaman software. La interacción entre ambos hace operativa la maquinaria. En la actualidad los ordenadores (personales) constan de los siguientes elementos de hardware (ver enlace para fotos):

- Monitor: Es un dispositivo de salida (interfaz), la pantalla de visualización, que muestra datos o información al usuario. Se trata de un dispositivo de salida (Output device).

- Placa base: También conocida como placa o tarjeta madre es una tarjeta de circuito impreso a la que se conectan los componentes que constituyen la computadora. Es una parte fundamental a la hora de armar un PC de escritorio o portátil. Tiene instalados una serie de circuitos integrados, entre los que se encuentra el circuito integrado auxiliar, que sirve como centro de conexión entre el microprocesador (CPU), la memoria de acceso aleatorio (RAM), las ranuras de expansión y otros dispositivos. Va instalada dentro de una caja o gabinete que por lo general está hecha de chapa y tienen un panel para conectar dispositivos externos (como el ratón y el teclado) y muchos conectores internos y zócalos para instalar componentes dentro de la caja. La placa base, además, incluye un firmware llamado BIOS que le permite realizar las funcionalidades básicas (pruebas de dispositivos, vídeo y manejo del teclado...)

- Unidad central de procesamiento (CPU): El procesador es el componente principal del ordenador (su cerebro) y otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones contenidas en los programas y procesa los datos. La CPU proporciona la característica fundamental del ordenador digital (la programabilidad) y es uno de los componentes necesarios encontrado en los ordenadores de cualquier tiempo, junto con la memoria principal y los dispositivos de entrada/salida. 
Se conoce como microprocesador el CPU que es manufacturado con circuitos integrados. Hoy en día el término "CPU" es aplicado usualmente a todos los microprocesadores. Tanto la miniaturización como la estandarización de las CPU han aumentado la presencia de estos dispositivos digitales en la vida moderna muchi más allá de las aplicaciones limitadas de las máquinas de computación. Los microprocesadores modernos aparecen en todo, desde automóviles, televisores, neveras, calculadoras y aviones hasta teléfonos móviles o juguetes, entre otros. En la actualidad muchas personas llaman CPU al a la torre del ordenador, confundiendo de esta manea a los principiantes en el mundo de la computación.

- Puertos ATA: El puerto ATA (Advanced Technology Attachment) controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros, añadiendo además dispositivos de lectura óptica como las unidades CD-ROM.

- Memoria de acceso aleatorio (RAM): Se utiliza como memoria de trabajo para el sistema operativo, los programas y la mayoría del software. Es allí donde se cargan todas las instrucciones que ejecutan el procesador y otras unidades de cómputo. Se denominan "de acceso aleatorio" porque se puede leer o escribir en una posición de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posición, no siendo necesario seguir un orden para acceder a la información de la manera más rápida posible.

- Tarjeta/Placa de expansión: Son dispositivos con diversos circuitos integrados y controlados que, insertadas en sus correspondientes ranuras de expansión, sirven para expandir las capacidades de un ordenador. Las tarjetas de expansión más comunes sirven para añadir memoria, controladoras de unidad de disco, controladoras de vídeo, puertos serie o paralelo y dispositivos de módem internos.

-Fuente de alimentación: Es un dispositivo que convierte la corriente alterna en una o varias variantes continuas, que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta (en este caso el ordenador).

-Unidad de almacenamiento óptico: Es aquel dispositivo que es capaz de guardar o leer datos por medio de un rayo láser en su superficie plástica, ya que se almacenan por medio de ranuras microscópicas. La información queda grabada en la superficie de manera física, por lo que solo el calor y las ralladuras pueden producir la pérdida de datos. Es inmune a los campos magnéticos y la humedad.

- Disco duro: Es un dispositivo de almacenamiento de datos no volátil (no necesita energía para perdurar) que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar datos digitales. Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos.

- Teclado: Es un dispositivo de entrada (en parte inspirado en el teclado de las máquinas de escribir,) que utiliza una disposición de botones o teclas, para que actúen como interruptores electrónicos que envían información a la computadora.

- Ratón: Es un dispositivo apuntador utilizado para facilitar el manejo de un entorno gráfico de un ordenador. Detecta su movimiento relativo en dos dimensiones por la superficie plana en la que se apoya, reflejándose habitualmente a través de un puntero o flecha en el monitor.

El software en cambio incluye desde programas como el procesador de texto al sistema operativo, que básicamente permite al resto de los programas funcionar adecuadamente, facilitando también la interacción entre los componentes físicos y el resto de las aplicaciones, y proporcionando una interfaz al usuario.

Futuro de los ordenadores

Una tendencia constante en el desarrollo de los ordenadores es la microminiaturización, iniciativa que tiende a comprimir más elementos de circuitos en un espacio de chip cada vez más pequeño, colocar un mayor número de transistores en un menor espacio. Llegará un momento en que no se podrán hacer los chips más pequeños, y esto plantea otros tipos de ordenadores que están mencionados más adelante en este trabajo. Además, los investigadores intentan mejorar y aumentar la rapidez del funcionamiento de los circuitos mediante el uso de la superconductividad, un fenómeno de disminución de la resistencia eléctrica que se observa cuando se enfrían los objetos a temperaturas muy bajas.

Las redes informáticas se han vuelto cada vez más importantes en el desarrollo de la tecnología de computadoras. Como hemos visto las redes son grupos de computadoras interconectados mediante sistemas de comunicación. La red pública Internet es un ejemplo de red informática planetaria. Las redes permiten que las computadoras conectadas intercambien rápidamente información y, en algunos casos, compartan una carga de trabajo, con lo que muchas computadoras pueden cooperar en la realización de una tarea. Debido a esto la evolución de Internet está tan ligada a los ordenadores. Suele considerarse Internet como la última mayor revolución de la información, pero no se puede dejar de lado la importancia que tuvo en ella los ordenadores.

Otra tendencia en el desarrollo de computadoras es el esfuerzo para crear computadoras de quinta generación, capaces de resolver problemas complejos en formas que pudieran llegar a considerarse creativas. Una vía que se está explorando activamente es el ordenador de proceso paralelo, que emplea muchos chips para realizar varias tareas diferentes al mismo tiempo. El proceso paralelo podría llegar a reproducir hasta cierto punto las complejas funciones de realimentación, aproximación y evaluación que caracterizan al pensamiento humano. Es decir, que parece ser que los ordenadores avanzan de manera tan rápida que no es inconcebible que en un futuro incluso el pensamiento humano, que crea estas máquinas, se quede por detrás de ellas.

Otra forma de proceso paralelo que se está investigando es el uso de computadoras moleculares (mediante la "nanotecnología"). En estas computadoras, los símbolos lógicos se expresan por unidades químicas de ADN en vez de por el flujo de electrones habitual en las computadoras corrientes. Las computadoras moleculares podrían llegar a resolver problemas complicados mucho más rápidamente que las actuales supercomputadoras y consumir mucha menos energía. Los circuitos moleculares no son excesivamente rápidos, pero son increíblemente más pequeños. Las familias de moléculas que parecen más prometedoras para estos ordenadores son las derivadas de los hidrocarburos aromáticos (específicamente el benceno) y los nanotubos de carbono (también llamados fulerenos o buckytubes).

Ordenadores cuánticos:

Como está escrito antes, no podemos hacer los chips infinitamente pequeños. Hay un límite a partir del cual dejan de funcionar correctamente. Cuando se llega a la escala de nanómetros, los electrones se escapan de los canales por donde deben circulas. A esto se le llama efecto túnel. Los electrones al comportarse como ondas puede que una parte de ellos pueda atravesar las paredes si son demasiado finas; de esta manera la señal puede pasar por los canales donde no debería circular. Por ello, el chip deja de funcionar correctamente.

En consecuencia, la computación digital tradicional no tardará en llegar a su límite, puesto que ya se ha llegado a escalas de sólo algunas decenas de nanómetros. Surge entonces la necesidad de descubrir nuevas tecnologías y es ahí donde entra la computación cuántica en escena. La idea de computación cuántica surge en 1981, cuando Paul Benniof expuso su teoría para aprovechar las leyes cuánticas en el entorno de la computación. En vez de trabajar a nivel de voltajes eléctricos, se trabaja a nivel de cuanto. En la computación digital, un bit sólo puede tomar dos valores: 0 ó 1. En cambio, en la computación cuántica, intervienen las leyes de la mecánica cuántica, y la partícula puede estar en superposición coherente: puede ser 0, 1 y puede ser 0 y 1 a la vez. Eso permite que se puedan realizar varas operaciones a la vez, según el número de qubits.

Para hacerse una idea del gran avance, un computador cuántico de 30 qubits equivaldría a un procesador convencional de 10 teraflops (10 millones de milloes de operaciones en coma flotante por segundo), cuando actualmente las computadoras trabajan en el orden de gigaflops (miles de millones de operaciones).

Los ordenadores cuánticos presentan algunas dificultades y limitaciones en la actualidad, pero sus posibles aplicaciones, además de las relacionadas con el cálculo, son muy interesantes. Podrían servir para hacer transmisiones absolutamente seguras. Estas transmisiones no implican una seguridad absoluta; el que una transmisión no se pueda interceptar no quiere decir que el ordenador donde se guarde el mensaje ya recibido no pueda ser robado.

Estos ordenadores también se podrán usar para hacer una cosa llamada teleportación, que consiste en leer el estado cuántico de un átomo y copiarlo en otro átomo situado a una gran distancia. Además los ordenadores cuánticos podría llegar a comprobar la veracidad de diferentes teoremas matemáticos, pero su explicación sería tan larga que habría que creerse lo que diría sin poder ver la prueba, la demostración. 

Para más información dejo el siguiente link, un artículo curioso en el cual se explica de una forma muy clara y precisa el funcionamiento de los ordenadores cuánticos. Se trata de un artículo muy interesante, e incluso habla para relacionar las tres posiciones que pueden adoptar los bits (0, 1 y ambas  la vez) del experimento del gato de Schrödinger. Recomiendo leer (aparte de la explicación de este tipo de ordenador) el apartado de “otras aplicaciones”:

http://www.babab.com/no12/ordenadores.htm

Fuentes: Wikipedia, Todo sobre el Ordenador, Historia de los ordenadores, colossus -Nombre de la maquina, Ecured, http://www.maderkraft.com/ordenadores_moleculares.pdf , http://www.babab.com/no12/ordenadores.htm