Ahora es posible imaginar un futuro en el que las personas con parálisis facial mantengan conversaciones fluidas con sus amigos y familiares, todo gracias a la inteligencia artificial (IA).
Dos nuevos estudios muestran que las nuevas tecnologías en implantes cerebrales pueden traducir pensamientos a textos o palabras pronunciadas por una voz sintética, por lo que ayudarían a las personas con problemas como la esclerosis o la afasia a comunicarse con mayor rapidez y precisión.
Estos implantes, conocidos como interfaces cerebro-computadora (BCI), han logrado decodificar voz a 62 palabras por minuto y 78 palabras por minuto respectivamente. Aunque es más lento que el ritmo de conversación natural de 160 palabras por minuto, se trata de un gran avance en la neurociencia.
Aunque ninguna de las personas con parálisis facial puede enunciar con claridad, se sabe que recuerdan cómo formular palabras. Esto es importante ya que, con la tecnología adecuada, sería posible devolverles la capacidad de hablar a través de la conversación.
Para demostrarlo, dos equipos de investigadores desarrollaron BCIs destinados a interpretar la actividad neuronal a nivel celular y traducirla a texto. El primero trabajó con una mujer que padecía esclerosis lateral amiotrófica (ELA), una afección que provoca dificultades para moverse y hablar por la pérdida progresiva del control muscular. Y el segundo trató a una mujer que había sufrido un derrame cerebral en el tronco del encéfalo.
Tras ofrecerse como voluntarias para recibir implantes cerebrales, ambas ahora son capaces de comunicarse a través de una computadora cercana. Quizás no al ritmo de una plática estándar, pero sí a uno que se asemeja bastante gracias al entrenamiento de una red neuronal artificial para descodificar la actividad cerebral y traducirla en palabras sobre una pantalla.
Durante cuatro meses, los científicos del primer estudio entrenaron un BCI pidiéndole a la mujer con ELA que intentara decir frases en voz alta. Con el tiempo, el programa aprendió a reconocer las distintas señales neuronales asociadas a los movimientos de los labios, la mandíbula y la lengua que la mujer realizaba para producir distintos sonidos. Y a partir de ello, aprendió la actividad neuronal correspondiente a los movimientos utilizados para crear los sonidos que componen las palabras.
Gracias a esto, el implante IA fue capaz de predecir secuencias de palabras y encadenar frases en la pantalla de una computadora. Y la mujer pudo comunicarse a una velocidad media de 62 palabras por minuto, con solo un 23.8% de probabilidad de errar cada 125.000 palabras.
Los investigadores del segundo estudio, por otro lado, utilizaron una matriz que se coloca en la superficie del cerebro en lugar de dentro de él. Un pequeño rectángulo con 253 electrodos, que detecta la actividad de muchas neuronas del córtex del habla.
Esta matriz se colocó en el cerebro de la mujer con derrame cerebral y se entrenó empleando un modelo de aprendizaje profundo para descifrar los datos neuronales que recogía mientras ella movía los labios sin emitir sonidos. Al igual que la IA anterior, el implante cerebral fue entrenado para reconocer las unidades más pequeñas del lenguaje, llamadas fonemas, en lugar de palabras enteras. Y como resultado, el software fue capaz de traducir el discurso de la mujer a una velocidad de 78 palabras por minuto y con una tasa de error del 4.9% al decodificar frases de un conjunto de 50.
Los investigadores del segundo estudio no solo desarrollaron un BCI para que las personas paralizadas pudieran “hablar” usando sus pensamientos, también crearon un «avatar digital» para transmitir en voz alta el discurso de su paciente. Personalizaron a una mujer animada para que tuviera el pelo castaño como el de Ann y utilizaron imágenes de video de su boda para que la voz del avatar sonara como la de ella.
El equipo cree que esto podría permitir a las personas con parálisis interactuar de forma más personalizada con sus familiares y sus amigos. Y puede que sea cierto, aunque el futuro de estos implantes cerebrales IA todavía no está escrito.
Los resultados observados con estos nuevos implantes son increíbles. Poder seguir el ritmo de la conversación supondría una enorme ventaja para muchas personas con problemas de comunicación, pues les facilitaría participar plenamente en todos los aspectos de la vida.
Así que se espera que este sea el primer paso hacia un dispositivo médico completamente autónomo, que registre pensamientos y produzca palabras sin requerir una calibración diaria.
Cactus24 (27-08-2023)
