Design, implement and verify in vitro the control firmware of a neurostimulator that elicits localized neuronal responses for a thalamic visual prosthesis.
Posted on by Pablo Sarabia Ortiz
Design, implement and verify in vitro the control firmware of a neurostimulator that elicits localized neuronal responses for a thalamic visual prosthesis

Introduction

Achieving precise and localized neuronal stimulation is one of the main challenges in neurotechnology. Current approaches often suffer from low spatial specificity, which can lead to unintended activation of surrounding tissue and reduced therapeutic efficiency. A method capable of eliciting spatially localized responses would represent a significant advancement, allowing more targeted interventions, minimizing side effects, and enabling the development of high-resolution neuroprosthetic systems.

Keywords

Brain-Computer Interface (BCI), Visual prosthesis, Lateral geniculate nucleus (LGN),
Neurostimulator, Beamforming, Temporal Interference Stimulation (TIS), Deep brain stimulation
(DBS), Firmware, Neurotechnology, In vitro.

Objective

The objective of this master’s thesis is to design, implement, and verify in vitro the control firmware for a neurostimulator capable of producing localized neuronal responses. This work is framed within the VISNE project, which seeks to advance thalamic visual prostheses. The strategy explored combines two advanced stimulation techniques: beamforming and temporal interference stimulation (TIS), both aimed at improving spatial precision and overcoming the low specificity of conventional neurostimulation.

Electrode Setup for In Vitro Measurement

Testing Electrode Setup

Solution

Experimental Setup for electrode stimulation tests
The experimental setup for in vitro verification

To achieve this, a programmable four-channel neurostimulator was used. The device can generate multiple synchronized waveforms, including biphasic and sinusoidal signals, enabling the shaping of the electric field inside neural tissue. First, computational simulations of beamforming and TIS were performed to predict how stimulation patterns could be steered toward specific regions. Then, in vitro experiments were conducted using the neurostimulator and a custom experimental setup to validate these methods.

Results

The results showed strong spatial correlations between simulations and experimental measurements, confirming that both beamforming and TIS can focus electrical stimulation effectively. However, challenges were found in reproducing field amplitudes with high accuracy, as statistical analyses (MAE, RMSE) revealed residual errors in the measurements. Among the two techniques, TIS proved particularly promising, successfully generating low-frequency interference envelopes with strong spatial selectivity.

Temporal Interference results comparison with simulation

Oferta de becas Cátedra Verisure 2025-2026
Posted on by araujo

Empezamos el curso con fuerza! Un curso más, dentro de las actividades de la Cátedra Verisure se contempla el establecimiento de un programa de becas en áreas de interés para la empresa y que complementen el proceso formativo de l@s estudiantes.

Por lo tanto, se lanza esta convocatoria de becas para el presente curso académico hasta completar las plazas.

Duración: 9 meses

Dedicación: 4 horas/día

Remuneración: 500 € / mes

Posibilidad de realizar el Trabajo Fin de Máster, Trabajo Fin de Grado y prácticas en empresas.

Interesad@s enviar un correo electrónico con el Curriculum Vitae y los temas de las becas a los que quiere optar (por orden de prioridad) indicando en el asunto [Becas Cátedra Verisure] a la siguiente dirección:

araujo@b105.upm.es

Estaremos recibiendo vuestras solicitudes hasta el 30 de Septiembre y empezaremos el 6 de Octubre. Toda la información sobre la temática de las becas aquí:

orferta_becas_CV_2526

Becas B105 – Navantia curso 2024/2025
Posted on by araujo

Se ofrecen 2 becas para trabajar en la caracterización y adecuación de dispositivos electrónicos alimentados mediante energy harvesting sobre barcos de Navantia. El trabajo sería en la ETSIT, salvo las visitas a los barcos para medir y hacer pruebas.

•Se pueden hacer prácticas en empresa y TFTs con este trabajo.

•FECHA DE INICIO: 1 de octubre de 2024

•FECHA FIN: 30 de junio de 2025

•REMUNERACIÓN: 600€/MES

Interesad@s enviar un correo electrónico con el Curriculum Vitae indicando en el asunto [Becas B105 Navantia] a la siguiente dirección:

araujo@b105.upm.es

Estaremos recibiendo vuestras solicitudes hasta el 20 de Septiembre y empezaremos el 1 de Octubre.

Becas Cátedra Securitas Direct – Verisure 2024-2025
Posted on by araujo

Empezamos el curso! Sacamos la convocatoria de becas para que tengáis tiempo y os podáis organizar mejor.

Un curso más, dentro de las actividades de la Cátedra Securitas Direct – Verisure se contempla el establecimiento de un programa de becas en áreas de interés para la empresa y que complementen el proceso formativo de l@s estudiantes.

Por lo tanto, se lanza esta convocatoria de becas para el presente curso académico hasta completar las plazas.

Duración: 9 meses

Dedicación: 4 horas/día

Remuneración: 500 € / mes

Posibilidad de realizar el Trabajo Fin de Máster, Trabajo Fin de Grado y prácticas en empresas.

Interesad@s enviar un correo electrónico con el Curriculum Vitae y los temas de las becas a los que quiere optar indicando en el asunto [Becas Cátedra Securitas] a la siguiente dirección:

catedra.securitas@b105.upm.es

Estaremos recibiendo vuestras solicitudes hasta el 30 de Septiembre y empezaremos el 7 de Octubre. Toda la información sobre la temática de las becas aquí:

Catedra-2024-2025-digital

Oferta de Becas – Cátedra Kairós – Curso 2022/23
Posted on by Octavio Nieto-Taladriz

La Cátedra Kairós creada como colaboración entre la empresa Kairós Digital Solutions  y los Grupos de Investigación “B105 Electronic Systems Lab” e “Internet de nueva generación“ realiza la convocatoria de becas Kairós para el curso 2022/23.

Objetivos para este curso 2022/23

Los proyectos de partida para la cátedra 2022/23 estarán orientados a desarrollo Blockchain (cryptos, NFTs, smart contracts, web3, etc). 

Durante las prácticas formarás parte de los TechLabs de Innovación junto a compañeros de otras universidades y profesionales de Kairós DS. Desarrollarás una prueba de concepto (PoC) o mínimo producto viable (MVP) para una empresa que nos proveerá de un problema que resolver dentro de nuestra Factoría de Innovación mientras te formas en tecnologías Blockchain.

Estas prácticas incluyen una fase inicial de formación en metodologías ágiles (ej: Scrum) y tecnologías claves para el desarrollo del MVP/PoC.

Kairós DS

En Kairós DS trabajamos junto a diferentes empresas para ayudar a su transformación digital. Actuamos como referentes en tecnología para crear productos digitales y dar soluciones que aporten valor a usuarios y usuarias en todo el mundo. Somos una organización internacional con oficinas en España y América.

Apostamos firmemente por las personas, a través de acompañamiento técnico y personal individualizado, por parte de nuestros Heads y nuestro equipo de Talento.

En Kairós DS encontrarás opciones para hacer tus prácticas curriculares y extracurriculares,y asícompletartuformaciónendesarrollodesoftwareynuevas tecnologías.

Únete a nuestros equipos para completar tu formación a través de estas prácticas en un entorno multidisciplinar, coordinado por nuestros expertos y expertas, desde tu casa o en nuestras oficinas de Madrid.personalmente y el equipo. Una persona que se sienta orgullosa de participar en la elaboración de unos productos que van a tener una fuerte influencia en nuestra sociedad.

Nuestro objetivo es ayudarte a desarrollar tus habilidades, no sólo técnicas, sino también profesionales. Conocerás de primera mano cómo es trabajar en un entorno real con las últimas tecnologías, y junto a profesionales en diferentes capacidades que te ayudarán a que seas tu mejor versión. Queremos que, después de tus prácticas, puedas quedarte con nosotros y continuar evolucionando a nuestro lado.

Descripción de las actividades para este curso

El objetivo de estás prácticas es formar a desarrolladores de blockchain que partan de una base sólida en programación de software. El desarrollador blockchain podrá realizar tareas correspondientes al back-end o del front-end, según las necesidades del proyecto.

Tecnologías relacionadas

  • Conocimientos de programación en NodeJS o Java
  • Conocimientos de programación en frameworks de JS (React – NextJS,Angular, Vue…)
  • Bases de datos SQL y NoSQL
  • Comunicación con APIs (API REST)
  • Conocimiento de Infraestructura AWS
  • Interacción con Smart Contracts: Solidity (Ethereum), Go (HyperledgerFabric), DAML (Digital Assets), Kotlin, Java, etc.

Tareas

El tipo de tareas en las que podrás participar son:

  • Desarrollo y despliegue de plataformas web2-web3.
  • Formulación de los protocolos blockchain y estándares más utilizados enweb3, trabajando tanto con activos fungibles (tokens) como no fungibles(NFTs).
  • Interacción con protocolos web3, nodos de redes blockchain y serviciosde terceros especializados.
  • Desarrollo de aplicaciones e infraestructura:
    • Desarrollo del back-end con base en los protocolos establecidos
    • Diseño e implementación de la arquitectura de red Blockchain
    • Creación de la interfaz gráfica
  • Desarrollo y monitorización de contratos inteligentes
  • Integración de la solución Blockchain con otras soluciones
  • Ejecución de pruebas de funcionalidad y QA de la solución:
  • Desarrollo orientado por pruebas (TDD).
  • Desarrollo de piezas de soporte de la arquitectura (monitorizaciónbasada en logs, reglas de caché, sistemas de notificación…)
  • Trabajo con los demás integrantes del equipo de forma ágil

Habilidades y aptitudes requeridas

  • Buen manejo de inglés.
  • Experiencia en desarrollo de software
  • Capacidad para analizar y resolver problemas.
  • Saber diseñar una solución a dichos problemas y exponerla (defenderla).
  • Trabajo en equipo
  • Iniciativa, autonomía, motivación y ganas de aprender
  • Pasión por las tecnologías descentralizadas y sus aplicaciones (crypto, DeFi,tokenización, etc.)
  • Nociones de tecnologías populares de Blockchain como Bitcoin, Ethereum, Cardano, Solana, Hyperledger Fabric, entre otros.
  • Familiaridad/interés en algoritmos de consenso (Proof or Work, Proof of Stake, etc), o de minería (SHA-256, Scrypt, Equilhash, etc).
  • Arquitectura de red y mecanismos de seguridad para redes P2P
  • Actitud de innovación continua y adaptación a entornos tecnológicoscambiantes

¿Cómo aplicar?

Los interesados en alguna de las becas deberán enviar un correo electrónico a cualquiera de las siguientes direcciones:

octavio.nieto-taladriz@upm.es
joaquin.salvachua@upm.es

Con las siguiente información:

Carta de presentación
Curriculum Vitae
Beca/s en las que estás interesado y la motivación.
Situación actual del candidato: curso, asignaturas pendientes, limitaciones de horarios, interés en realizar TFG, TFM, Prácticas en Empresa, etc.

Plazos

Límite de recepción de la documentación: 1 de octubre de 2022
Fecha de inicio de las becas: 15 de octubre 2022

Para más información, visite la página de la Cátedra http://catedra.kairosds.com