NUEVA NEUROPRÓTESIS PERMITE EL HABLA EN TIEMPO REAL DE UN HOMBRE CON ELA
- Centro de Psicología Maribel Gámez
- 18 jun
- 3 Min. de lectura

Investigadores de la Universidad Davis de California han desarrollado una interfaz cerebro-ordenador que permite restaurar la voz de personas que han perdido la capacidad de hablar debido a problemas neurológicos.
En un nuevo estudio publicado en la revista científica Nature el pasado 12 de junio, los investigadores demuestran cómo esta 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 participante del estudio, que padece esclerosis lateral amiotrófica (ELA), hablar a través de un ordenador con su familia en tiempo real, cambiar su entonación e incluso cantar melodías sencillas.

Traducir la actividad neuronal a texto, como funcionaba nuestra anterior interfaz cerebro-ordenador de voz, es similar a la mensajería de texto. Lo que es una gran mejora en comparación con las tecnologías de asistencia estándar, pero aún provoca retrasos en la conversación. Pero, en comparación, esta nueva síntesis de voz en tiempo real se asemeja más a una llamada de voz, afirmó Sergey Stavisky, autor principal del artículo y profesor asistente en el Departamento de Cirugía Neurológica de la UC Davis.
Con la síntesis de voz instantánea, los usuarios de neuroprótesis podrán participar más activamente en una conversación. Por ejemplo, podrán interrumpir, y será menos probable que otros los interrumpan accidentalmente", añadió Stavisky.

El paciente participa en el ensayo clínico BrainGate2 en UC Davis Health. Su capacidad para comunicarse a través de un ordenador ha sido posible gracias a una novedosa interfaz cerebro-ordenador (BCI), que consiste en cuatro conjuntos con un total de 256 microelectrodos implantados quirúrgicamente en la región del cerebro responsable de la producción del habla. Estos dispositivos registran la actividad de las neuronas en el cerebro y la envían a un ordenador que interpreta 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. 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, explicó Maitreyee Wairagkar, primera autora del estudio y científica del proyecto en el Laboratorio de Neuroprótesis de la UC Davis.

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, con sólo una cuadragésima parte de segundo de retraso. 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 proferir interjecciones. Incluso pudo modular la entonación de su voz generada por el ordenador para hacer preguntas o enfatizar palabras específicas en una oración. El paciente también ejercitó la variación del tono cantando melodías simples y cortas.

El proceso de traducir instantáneamente la actividad cerebral en voz sintetizada se facilitó mediante algoritmos avanzados de inteligencia artificial. Estos algoritmos se entrenaron con datos recopilados mientras se le pedía al participante que intentara pronunciar frases que se le mostraban en la pantalla de un ordenador, lo que proporcionaba a los investigadores información sobre lo que intentaba decir.
La actividad neuronal mostró los patrones de activación de cientos de neuronas. Los investigadores alinearon estos patrones con los sonidos del habla que el participante intentaba producir en ese momento. Esto ayudó al algoritmo a reconstruir con precisión la voz del participante únicamente a partir de sus señales neuronales.

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, afirmó David Brandman, codirector del Laboratorio de Neuroprótesis de la UC Davis y el neurocirujano que realizó el implante del participante. Los resultados de esta investigación brindan esperanza a quienes desean hablar pero no pueden. Mostramos cómo un hombre paralizado pudo hablar con una versión sintetizada de su voz. Este tipo de tecnología podría ser transformadora para las personas con parálisis.
Brandman es profesor asistente en el Departamento de Cirugía Neurológica y es el investigador principal responsable del sitio del ensayo clínico BrainGate2.

Los investigadores señalaron que, si bien los hallazgos son prometedores, las neuroprótesis de cerebro a voz aún se encuentran en una fase inicial. Una limitación clave es que la investigación se realizó con un solo participante con ELA. Será crucial replicar estos resultados con más participantes, incluyendo a aquellos con pérdida del habla por otras causas, como un accidente cerebrovascular.
Para leer el estudio completo: An instantaneous voice-synthesis neuroprosthesis.
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¡Qué gran noticia!
Me pongo en el lugar del enfermo de ELA, lo que ya sé que no es psible, y creo que tiene que deshacerse de felicidad cuando logra comunicarse.
El blog ya ha publicado en otras ocasiones artículos que muestran que la implantación de electrodos, unos invasivos y otros no, en el cráneo de pacientes con imposibilidad de comunirse, era ya real. Entiendo que lo que aporta este nuev desarrollo es el hecho de establecer comunicación EN TIEMPO REAL, es decir, prácticamente instantánea, lo que resuelve la naturalidad.
Hoy publica El Mundo una entrevista muy interesante con el neorólogo Álvaro Pascual-Leone en la que dice que "No es una cuestión de si vamos a poder leer los pensamientos, sino de cuándo vamos a poder". Está muy relacionado con el post de hoy del blog.
Guau!!!!!!