Un nuevo interfaz cerebro-ordenador capaz de transformar la actividad cerebral en lenguaje podría cambiar la vida de muchísimos pacientes con afecciones neurológicas.
No se puede decir que no existan soluciones para aquellos pacientes con enfermedades neurológicas que les han causado la pérdida del habla. Muchos enfermos de ELA y otras parálisis utilizan interfaces que les permiten controlar un cursor con la cabeza o los ojos, seleccionar letras y deletrear palabras. Sin embargo este proceso es engorroso, requiere de un difícil aprendizaje y es bastante más lento que el habla humana.
Esta semana, científicos de la Universidad de California han presentado un prometedor avance que puede revolucionar la forma en que estos pacientes se comunican: un descodificador capaz de transformar la actividad cerebral en lenguaje, incluso en frases tan complejas como «la construcción de barcos es un proceso fascinante» o «Gregory y Tom escogieron ver dibujos animados por la tarde».
Los hallazgos, que adelantan la viabilidad clínica de este tipo de sintetizadores del habla, se presentan esta semana en ‘Nature’.
El equipo de investigadores, liderado por Edward Chang, desarrollaron un método para sintetizar directamente el habla a partir de la actividad cerebral, concretamente usando las señales cerebrales relacionadas con los movimientos de la mandíbula, laringe, labios y lengua, que se emiten en tres regiones del cerebro: la corteza ventral sensorimotora, el giro temporal superior y el giro frontal inferior.
Se registró la actividad cerebral de cinco participantes mientras pronunciaban cientos de frases en voz alta, y usando estas grabaciones, los investigadores diseñaron un sistema capaz de descodificar las señales cerebrales responsables de cada uno de los movimientos del tracto vocal. De este modo, al registrar una señal en concreto el sistema lograba sintetizar lenguaje que se correspondía exactamente con lo que el cerebro quiso decir.
«Las estrategias previas para la descodificación neural de la producción de habla se centraban en una clasificación directa de segmentos tales como fonemas o palabras«, explican los autores, «sin embago, estos intentos están limitados generalmente a la hora de escalarlos a vocabularios de un tamaño mayor o tasas de comunicación más rápidas».
Los anteriores sistemas de tecleo permitían a los pacientes escribir unas ocho palabras por minuto, este nuevo método podría alcanzar las 150
Anteriormente este tipo de estudios se centraban en tratar de comprender los movimientos musculares que acaban produciendo las palabras, sin embargo, esta producción de lenguaje natural involucra más de cien músculos y además un movimiento no siempre resulta en un sonido. Por ello estos científicos se adelantaron y fueron al paso inmediatamente anterior: la señal del cerebro que promueve el movimiento muscular. Esto simplifica el proceso y «permite una generalización con cantidades limitadas de entrenamiento».
Para Chethan Pandarinath y Yahia Ali, expertos en ingeniería biomédica en la Universidad de Emory, «el enfoque de estos autores resulta en una menor distorsión acústica que los anteriores sistemas de descodificación». Frente a los anteriores sistemas de tecleo, que permitían a los pacientes con parálisis escribir unas ocho palabras por minuto, este nuevo método podría lograrles alcanzar una cifra parecida a las 150 del lenguaje natural.
