Una neuroprótesis logra que una persona con ELA 'hable' y 'cante' en tiempo real
Una de las devastadoras consecuencias de la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) es la incapacidad de las personas que la padecen de comunicarse. Encerrados en su propio cuerpo y sin capacidad de comunicarse, así han descrito algunos pacientes la enfermedad.
A pesar de que no hay tratamientos capaces de revertir o paliar la enfermedad, afortunadamente la tecnología trata de paliar el encierro de estas personas a través de la tecnología. Se trata de tecnología pionera que ha logrado que una persona con ELA pueda hablar en tiempo real.
Hasta ahora, los sistemas utilizados era similares a los mensajes de texto. El nuevo sistema, presentado en la revista 'Nature', permite una conversación más natural.
Aunque se trata solo de un caso, el participante está inscrito en el ensayo clínico BrainGate2 en UC Davis Health, su capacidad para comunicarse a través de una computadora ha sido posible gracias a una interfaz cerebro-computadora (BCI) en investigación. La nueva tecnología puede traducir instantáneamente la actividad cerebral en voz cuando una persona intenta hablar, creando efectivamente un tracto vocal digital.
El sistema permitió al paciente «hablar» a través de una computadora con su familia en tiempo real, cambiar su entonación y «cantar» melodías sencillas.
Sergey Stavisky , autor principal del artículo, lo compara como a una llamada de voz en tiempo real. De esta forma, los usuarios de neuroprótesis podrán participar más activamente en una conversación. Por ejemplo, podrán interrumpir, y será menos probable que otros los interrumpan accidentalmente, afirmó Stavisky.
La decodificación de las señales cerebrales es el núcleo de las nuevas tecnologías
La interfaz cerebro-computadora (BCI) en investigación consiste en cuatro conjuntos de microelectrodos implantados quirúrgicamente en la región del cerebro responsable de la producción del habla.
Los dispositivos registran la actividad de las neuronas en el cerebro y la envían a computadoras que interpretan las señales para reconstruir la voz.
«La principal barrera para sintetizar la voz en tiempo real era no saber exactamente cuándo y cómo intentaba hablar la persona con pérdida del habla», afirma Maitreyee Wairagkar , primera autora del estudio. «Nuestros algoritmos mapean la actividad neuronal a los sonidos deseados en cada momento. Esto permite sintetizar los matices del habla y dar al participante control sobre la cadencia de su voz BCI».
El paciente utilizando la interfaz
UC Regents
La interfaz cerebro-computadora logró traducir las señales neuronales del participante del estudio en voz audible, reproducida a través de un altavoz con gran rapidez: una cuadragésima de segundo. Este breve retraso es similar al que experimenta una persona al hablar y escuchar su propia voz.
La tecnología también permitió al participante decir palabras nuevas (palabras que el sistema aún no conocía) y hacer interjecciones. Pudo modular la entonación de su voz generada por computadora para hacer una pregunta o enfatizar palabras específicas en una oración.
El participante también dio pasos hacia la variación del tono cantando melodías simples y cortas.
El proceso de traducir instantáneamente la actividad cerebral en voz sintetizada se ve facilitado por algoritmos avanzados de inteligencia artificial.
Los autores explican que los algoritmos del nuevo sistema se entrenaron con datos recopilados mientras se le pedía al participante que intentara pronunciar frases que se le mostraban en la pantalla de una computadora. Esto proporcionó a los investigadores información sobre lo que intentaba decir.
«Nuestra voz es parte de lo que nos define como personas. Perder la capacidad de hablar es devastador para las personas que viven con afecciones neurológicas», afirma David Brandman , neurocirujano que realizó el implante del participante.
Los resultados de esta investigación brindan esperanza a quienes desean hablar pero no pueden. Ahora bien, los investigadores señalan que, si bien los hallazgos son prometedores, las neuroprótesis de cerebro a voz aún se encuentran en una fase inicial.
abc
