El receptor del implante demuestra una comunicación casi perfecta con la voz generada por inteligencia artificial
Investigadores de la Universidad de California, Davis, han avanzado en una interfaz cerebro-computadora (BCI) que traduce señales cerebrales en habla con una asombrosa precisión del 97%. Según un comunicado de prensa, esto la convierte en el sistema más preciso hasta la fecha en su campo. Un estudio sobre esta innovación se publicó en la "New England Journal of Medicine".
En julio de 2023, el equipo implantó el dispositivo en Casey Harrell, de 45 años, quien había luchado contra la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) durante cinco años. Esta enfermedad progresiva deteriora las células nerviosas responsables del control del movimiento del cuerpo.
Según Aerzteblatt.de, la velocidad del habla de Harrell había disminuido a 6.8 palabras por minuto, mientras que la tasa típica para un hablante de inglés es de 160 palabras por minuto. Dependía de teclear lentamente palabras en una pantalla utilizando un ratón giroscópico que interpretaba sus movimientos de cabeza en un cursor.
Microelectrodos en lugar de células nerviosas
Cuatro matrices de microelectrodos se colocaron en la superficie del cerebro de Harrell, cada una con 256 cables que capturan señales motoras destinadas a los músculos de los labios, la mandíbula, la lengua y la laringe, que normalmente se transmiten a través de células nerviosas. Estas señales luego se envían a una computadora, que las traduce con software. Este proceso ocurre casi en tiempo real, permitiendo que el paciente hable fluidamente con pausas ocasionales en las palabras, según Aerzteblatt.de.
El paciente logró utilizar el sistema poco después de la activación, afirmaron los investigadores. En la primera sesión de entrenamiento de datos de lenguaje, la BCI alcanzó una precisión del 99.6% de las palabras con un vocabulario de 50 palabras en 30 minutos.
"Cuando probamos el sistema por primera vez, lloró de alegría cuando aparecieron las palabras correctas en la pantalla", dijo el neurocientífico Sergey Stavisky. "Todos los presentes también lloraron". En la segunda sesión, el vocabulario potencial se amplió a 125,000 palabras, con la BCI alcanzando una precisión del 90.2% después de 1.4 horas adicionales de datos de entrenamiento.
Precisión récord
El colega de Stavisky, David Brandman, comentó que su trabajo muestra la prótesis de habla más precisa informada hasta la fecha. "En este punto, podemos descifrar lo que Casey está tratando de decir correctamente el 97% de las veces. Eso es más preciso que muchas aplicaciones de teléfonos inteligentes comerciales que intentan interpretar la voz de una persona". Esta tecnología es revolucionaria porque ofrece esperanza a las personas que desean hablar pero no pueden, afirmó Brandman. "Espero que la tecnología como este BCI de habla ayude a los pacientes futuros a comunicarse con sus seres queridos".
Aunque la tecnología similar ha permitido a otros pacientes hablar de nuevo a través de implantes cerebrales, las BCIs de habla anteriores a menudo sufrían de errores de palabras, explicó Brandman. "Eso dificultaba que el usuario fuera entendido consistentemente y representaba una barrera significativa para la comunicación. Nuestro objetivo era desarrollar un sistema que permita que el usuario sea entendido siempre que quiera hablar".
Propia voz a través de IA
Una experiencia notable para Harrell es usar su propia voz. Lo que dice no se muestra simplemente en la pantalla. Los científicos entrenaron un modelo de IA para la salida de habla a través de altavoces de PC utilizando un discurso que entregó antes de ser diagnosticado con ELA.
Puede observar y escuchar la efectividad de esta técnica en un video de la universidad. Harrell confirmó que la voz coincide perfectamente. "Hace que la gente llore que no me ha oído en mucho tiempo". Espera que pronto todos en su situación tengan la oportunidad de utilizar un dispositivo similar para ayudar en la comunicación.
Harrell reveló que continúa trabajando a tiempo completo para la protección del clima, y este dispositivo facilita su trabajo de manera más efectiva y eficiente. "Es frustrante y desmoralizador no poder comunicarse", reconoció Harrell. "Es como estar atrapado". Esta tecnología ayudará a quienes están afectados a regresar a la vida y a la sociedad.
Siguiendo los avances en neurología, los investigadores han desarrollado una interfaz cerebro-computadora (BCI) revolucionaria que traduce señales cerebrales en habla con una excepcional precisión del 97%, lo que podría transformar la vida de las personas que luchan contra enfermedades que afectan el habla, como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA).
En el campo de la neurología, el trabajo del equipo de Stavisky en esta prótesis de habla ha demostrado la decodificación de habla más precisa informada hasta la fecha. Esta tecnología permite a personas como Casey Harrell comunicarse con una precisión del 97%, reduciendo significativamente las barreras de comunicación.
