Logran descifrar señales cerebrales en personas sin habla y las traducen en palabras
Por 5 Septiembre, 2021A través de estudios realizados por investigadores de la Universidad de California San Francisco (UCSF) ha creado una “neuroprótesis del habla”, que posibilita comunicarse con oraciones a quienes están paralizados y no pueden hablar, pues traduce señales de su cerebro y las convierte en palabras que se plasman en una pantalla.
De acuerdo con EFE, miles de personas que han perdido la capacidad de hablar a causa de derrames cerebrales, accidentes o dolencias, esta tecnología permitirá volver a comunicarse con palabras, aprovechando mecanismos cerebrales del habla natural, informó la Universidad de California San Francisco en EU.
Esta neuroprótesis del habla se aprobó en un paciente con parálisis dentro de un ensayo de investigación clínica y se basa en más de una década de esfuerzos del neurocirujano, Edward Chang, catedrático de Neurocirugía en la UCSF y autor del estudio.
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“Esta es la primera demostración exitosa de decodificación directa de palabras completas a partir de la actividad cerebral de alguien paralizado y sin habla”, de acuerdo con Chang.
Asimismo, otros investigadores trabajan en crear un neuroprótesis destinada a devolver la capacidad de comunicarse a las personas que no pueden hablar, pero se han centrado en la ortografía y en el deletreo de las palabras, utilizando señales cerebrales de los movimientos del brazo o la mano.
El enfoque se basa en centrarse en el deletreo de las palabras, utilizando la mecanografía, la escritura y el control del cursor, sin embargo, son considerados más lentos y laboriosos.
Sin embargo, la investigación de Chang optó por centrarse en traducir señales cerebrales destinadas a controlar los músculos del sistema o tracto vocal, que permite a una persona articular y usar palabras para darse a entender.
“Nuestro enfoque aprovecha los aspectos naturales y fluidos del habla y promete dar lugar a una comunicación más rápida y orgánica”, asegura Chang.
“Con el habla, normalmente comunicamos información a un ritmo de hasta 150 o 200 palabras por minuto. Ir directo a las palabras, como lo estamos haciendo en nuestra investigación, está más cerca del modo en que hablamos normalmente”, señaló.
Cabe resaltar que, Chang desarrolló modelos informáticos para decodificar esos patrones y traducirlos al instante en palabras completas que se visualizaron, pero las investigaciones las hizo con personas que tienen un habla normal, por lo que debe averiguar si funciona con personas cuyo tacto vocal está paralizado.
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Por su parte, el ingeniero postdoctoral en el laboratorio de Chang, David Moses, indicó que “La mejor manera de averiguarlo era intentarlo”.
En cuanto a Chang y el profesor Karunesh Ganguly, probaron la tecnología dentro del estudio BRAVO (Interfaz Cerebro-Ordenador para restaurar el brazo y la voz), en un hombre de unos 30 años que sufrió un derrame cerebral que dañó la conexión entre su cerebro y su tracto vocal, así como sus extremidades.
El participante BRAVO 1 y Chang y su equipo trabajaron para crear un vocabulario de 50 palabras, utilizando algoritmos informáticos y con las que se crean cientos de oraciones con conceptos aplicables a la vida de BRAVO1.
Cómo se obtuvieron las primeras 50 palabras
Implantaron quirúrgicamente sobre la corteza cerebral motora del habla de BRAVO1, una matriz de electrodos conectada a un sistema que opera con algoritmos informáticos, programas de inteligencia artificial y una función de “autocorrección”.
Se registró por dos meses la actividad neuronal del paciente, mientras intentaba decir las 50 palabras, y los electrodos registraban las señales cerebrales en su corteza del habla.
Cuando intentaba decir las palabras, un sistema de inteligencia artificial, redes neuronales, distinguían la actividad neuronal registrada los sutiles patrones de señales cerebrales que indicaban su intento e identificaba qué palabras estaba pronunciando.
Primero fueron palabras cortas y luego se le hicieron preguntas tipo: ¿Cómo estás hoy?, ¿Quieres un poco de agua?, respondiendo: Estoy bien y No, no tengo sed.
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Asimismo, se recabó que este sistema puede decodificar palabras a partir de la actividad cerebral a una velocidad de hasta 18 palabras por minuto, con precisión de hasta 93 por ciento, con una medida del 75 por ciento de precisión.
“Hemos demostrado que es posible facilitar la comunicación de esta manera y que esta tecnología tiene potencial para usarse en entornos de conversación”, destacó Chang y Moses.
Por último, informaron que los siguientes pasos serán ampliar el ensayo para incluir a más personas afectadas por parálisis severa, déficit de comunicación y perfeccionar el sistema aumentando la cantidad de palabras, así como mejorar la velocidad.
*ARD
