Áreas del cerebro en las que se han implantado electrodos para registrar la producción de sonidos del habla (.)
Abre la vía a que personas con daños neurológicos se vuelvan a comunicar con fluidez
Neurocientíficos de la Universidad de California en San Francisco (UCSF) han creado una tecnología que registra señales del cerebro y las transforma en lenguaje hablado por medio de un sintetizador de voz.
La nueva tecnología, presentada hoy en la revista Nature , se ha ensayado en cinco personas con epilepsia a las que se han implantado electrodos en el cerebro como parte de su tratamiento. El avance abre la vía a restaurar la capacidad de comunicarse de manera fluida en personas que han perdido el habla a causa de una enfermedad neurológica como un ictus o la esclerosis lateral amiotrófica (ELA).
“Personas que no pueden mover los brazos ni las piernas han aprendido a controlar brazos robóticos con el cerebro. Tenemos la esperanza de que personas con discapacidades del habla aprenderán a hablar de nuevo”, declara en un comunicado Josh Chartier, coautor de la investigación.
Algunos pacientes con daños neurológicos que afectan al habla ya disponen de interfaces cerebro-ordenador para comunicarse, como fue el caso del cosmólogo Stephen Hawling, que sufría una forma de ELA. Pero estas interfaces tienen por ahora una capacidad máxima de ocho palabras por minuto, mientras que una conversación fluida normal llega a 150 por minuto.
Los investigadores de UCSF razonaron que los sistemas actuales generan el habla directamente a partir de las señales cerebrales, pero que podía ser mejor dividir el proceso en dos fases. En la primera fase, el cerebro envía instrucciones al aparato de fonación, que incluye la lengua, los labios, la mandíbula y las cuerdas vocales. En la segunda, el aparato de fonación produce el habla.
Tenemos la esperanza de que personas con discapacidades del habla aprenderán a hablar de nuevo”
“Pensamos que, si los centros del lenguaje codifican movimientos más que sonidos, debíamos hacer lo mismo”, declara Gopala Anumanchipalli, primer autor de la investigación.
La principal novedad de la nueva tecnología consiste en que los electrodos implantados en el cerebro de los participantes registran las señales que activan el aparato de fonación. Para aprender a interpretar las señales cerebrales, los investigadores pidieron a los voluntarios que dijeran cientos de frases en voz alta.
Una vez descodificadas las señales del cerebro, esta información se suministró a un sintetizador de voz para producir el habla. Los resultados fueron mejores que los de sistemas que generan sonidos directamente a partir de las señales del cerebro sin pasar por el aparato de fonación. “Los niveles de precisión que hemos logrado serían una gran mejora para la comunicación en tiempo real en comparación con las tecnologías disponibles actualmente”, señala Josh Chartier.
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