Los científicos convierten las señales cerebrales en lenguaje

Las personas a las que se les robó la capacidad de hablar debido a un derrame u otra condición médica pronto tendrán una verdadera esperanza de recuperar una voz gracias a la tecnología que aprovecha la actividad cerebral para producir un discurso sintetizado, dijeron los investigadores el miércoles (24 de abril).

Científicos de la Universidad de California en San Francisco, implantaron electrodos en el cerebro de voluntarios y decodificaron señales en los centros del habla cerebral para guiar una versión simulada por computadora de su tracto vocal (labios, mandíbula, lengua y laringe) para generar el habla a través de un sintetizador.

Este discurso fue en su mayoría inteligible, aunque algo confuso en algunas partes, lo que generó la esperanza entre los investigadores de que con algunas mejoras se podría desarrollar un dispositivo clínicamente viable en los próximos años para los pacientes con pérdida del habla.

«Nos sorprendió la primera vez que escuchamos los resultados. No podíamos creer lo que estábamos oyendo. Fue increíblemente emocionante que muchos de los aspectos del habla real estuvieran presentes en la salida del sintetizador», dijo el coautor del estudio y el doctorado de la UCSF. Estudiante Josh Chartier.

«Claramente, hay más trabajo para hacer que esto sea más natural e inteligible, pero nos impresionó mucho lo mucho que se puede descodificar a partir de la actividad cerebral».

Los accidentes cerebrovasculares, enfermedades como la parálisis cerebral, la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), la enfermedad de Parkinson y la esclerosis múltiple, las lesiones cerebrales y el cáncer a veces le quitan la capacidad de hablar a una persona.

Algunas personas usan dispositivos que rastrean los movimientos oculares o del músculo facial residual para deletrear laboriosamente las palabras letra por letra, pero producir texto o sintetizar el habla de esta manera es lento, generalmente no más de 10 palabras por minuto. El habla natural suele ser de 100 a 150 palabras por minuto.

Los cinco voluntarios, todos capaces de hablar, tuvieron la oportunidad de participar porque eran pacientes con epilepsia que ya iban a tener electrodos implantados temporalmente en sus cerebros para mapear la fuente de sus convulsiones antes de la neurocirugía. Los estudios futuros probarán la tecnología en personas que no pueden hablar.

Los voluntarios leyeron en voz alta mientras se rastreaba la actividad en las regiones del cerebro involucradas en la producción del lenguaje. Los investigadores discernieron los movimientos del tracto vocal necesarios para producir el habla y crearon un «tracto vocal virtual» para cada participante que podría ser controlado por su actividad cerebral y producir un discurso sintetizado.

«En realidad, muy pocos de nosotros tenemos una idea real de lo que está pasando en nuestra boca cuando hablamos», dijo el neurocirujano Edward Chang, autor principal del estudio publicado en la revista Nature.

«El cerebro traduce esos pensamientos de lo que quieres decir en movimientos del tracto vocal, y eso es lo que estamos tratando de descifrar».

Los investigadores tuvieron más éxito en sintetizar sonidos más lentos como «sh» y menos exitosos con sonidos abruptos como «b» y «p».

La tecnología no funcionó tan bien cuando los investigadores intentaron descifrar la actividad cerebral directamente en el habla, sin utilizar un tracto vocal virtual.

«Todavía estamos trabajando para hacer que el discurso sintetizado sea más nítido y menos lento. Esto es en parte una consecuencia de los algoritmos que estamos usando, y creemos que deberíamos obtener mejores resultados a medida que mejoramos la tecnología», dijo Chartier.

«Esperamos que estos hallazgos den esperanza a las personas con condiciones que les impiden expresarse que algún día podremos restablecer la capacidad de comunicación, que es una parte fundamental de lo que somos como seres humanos», agregó

Autor entrada: Editor

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