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Crean un descodificador que convierte señales cerebrales en palabras

Una nueva técnica descodifica señales cerebrales y suministra la información a un sintetizador de voz para producir palabras, y podría ayudar a comunicarse mejor a las personas que no pueden hablar por un déficit neurológico.
Escrito por: Eva Salabert

25/04/2019

Concepto para convertir señales cerebrales en palabras

Algunas personas pierden la capacidad de hablar a consecuencia de enfermedades como el ictus o la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), o debido a un traumatismo cranoencefálico, entre otras razones, y aunque actualmente existen interfaces que les ayudan a comunicarse controlando el cursor de un ordenador con los movimientos de la cabeza o los ojos para seleccionar letras y formar palabras, este es un proceso lento (se escriben unas ocho palabras por minuto) y difícil de aprender para el paciente.

Ahora, una nueva interfaz tecnológica desarrollada por neurocientíficos de la Universidad de California en San Francisco (UCSF) puede devolverles la capacidad de comunicarse con fluidez gracias a un dispositivo que descodifica las señales cerebrales que activan el aparato fonatorio y suministra esta información a un sintetizador de voz que produce el habla.

Descodificador que convierte las señales cerebrales en palabras
Los electrodos intracraneales utilizados para registrar la actividad cerebral de pacientes con epilepsia. Crédito: UCSF
En la investigación llevada a cabo para desarrollar esta técnica –que se ha publicado en la revista Nature– participaron cinco pacientes con epilepsia a los que se implantaron electrodos en el cerebro temporalmente como parte de su tratamiento. Dichos electrodos registran las señales que activan el aparato de fonación, y los científicos pidieron a estas personas que pronunciaran en voz alta cientos de frases para aprender así a interpretar estas señales.

Descodifican las señales que provocan los movimientos del tracto vocal

Las frases registradas por los investigadores les sirvieron para diseñar un sistema que descodificara las señales cerebrales que provocaban cada uno de los movimientos del tracto vocal (de la mandíbula, la laringe, los labios y la lengua), por lo que al registrar cada señal concreta esta herramienta era capaz de sintetizar el lenguaje oral que se correspondía con exactitud con lo que el cerebro deseaba comunicar.

Edward Chang, profesor de neurocirugía y coautor del estudio, ha explicado que los patrones de la actividad cerebral que se producen en las áreas que intervienen en el control del habla se encargan de coordinar los movimientos del tracto vocal, y que por eso decidieron desarrollar una tecnología capaz de reproducir las palabras directamente a partir de dichos patrones.

Este nuevo sistema aumentaría la velocidad a la que se podrían comunicar las personas que han perdido el habla, asemejándose a la cadencia del lenguaje oral normal

Con este nuevo sistema aumentaría significativamente la velocidad a la que se podrían comunicar las personas que han perdido el habla, asemejándose a la cadencia del lenguaje oral normal, en el que se pronuncian alrededor de 150 palabras por minuto, aunque hay un lapso de tiempo entre el impulso y la reproducción de la frase con sonidos. Chang ha añadido que el único requisito imprescindible para utilizar esta técnica es que los centros del habla en el cerebro del paciente se encuentren indemnes.

El trabajo se encuentra en fase preliminar, pero los resultados muestran que es posible generar frases completas basadas en la actividad cerebral de un individuo y que con la tecnología disponible se podría desarrollar un dispositivo clínicamente viable para que los pacientes que hayan sufrido la pérdida de su lenguaje oral a causa de un déficit neurológico puedan comunicarse utilizando para ello una especie de prótesis basada en la voz de individuos con esta capacidad intacta.

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