Un nuevo logro de la neuroingeniería: un dispositivo es capaz de traducir las ondas cerebrales de un hombre paralítico en oraciones completas. Los datos del sorprendente invento fueron publicados en The New England Journal of Medicine.
Trastorno del lenguaje
Un hombre de 36 años, a quien llamaremos BRAVO1, sufrió un derrame cerebral cuando tenía 20 años, provocándole anartria. Este es un trastorno del lenguaje que consiste en la incapacidad de articular los sonidos, ocasionando que quienes lo padezcan no puedan ser comprendidos al comunicarse. Los pacientes con anartria no pierden su función cognitiva, ellos sí comprenden lo que se les dice o lo que leen. Como este sujeto, cada año, miles de personas pierden la capacidad de hablar debido a accidentes o enfermedades cerebrovasculares.
Afortunadamente, científicos estadounidenses han desarrollado, por primera vez, un dispositivo neuroprotésico que traduce con éxito las ondas cerebrales en oraciones completas. El paciente de 36 años fue el primero en comprobarlo.
«Este es un hito tecnológico importante para una persona incapaz de comunicarse de forma natural», dijo David Moses, ingeniero postdoctoral de la Universidad de California en San Francisco y uno de los autores principales del estudio, el cual es el resultado de muchos años de investigación en neuroingenieria.
Trabajos anteriores se han centrado en la lectura de ondas cerebrales a través de electrodos para desarrollar prótesis de movilidad que permitan a los usuarios deletrear letras. Sin embargo, este nuevo enfoque otorga una comunicación más rápida y orgánica.
Patrones, vocales y consonantes
Los autores primero buscaron conseguir los patrones para predecir palabras. Con ese propósito, colocaron varios conjuntos de electrodos en pacientes con habla normal que se sometieron a una cirugía cerebral. De esa forma pudieron decodificar las señales que controlan el tracto vocal a fin de expresar las vocales y consonantes y, entonces, abalizar los patrones.
A continuación debían probar este concepto en un paciente con trastorno del habla en un análisis llamado Restauración de la interfaz cerebro-computadora del brazo y la voz.
Dicho paciente fue BRAVO1, quien llevaba 16 años viviendo con limitados movimientos de cabeza, cuello y extremidades. Además, se comunicaba mediante el uso de un puntero unido a una gorra de béisbol para marcar letras en una pantalla.
Junto a BRAVO1, los investigadores desarrollaron un vocabulario de 50 palabras con palabras esenciales para su vida diaria como «agua», «familia» y «bueno». El siguiente paso fue implantar un electrodo de alta densidad sobre la corteza motora del habla a través de una operación quirúrgica.
Los impresionantes resultados
Durante los siguientes meses, se registró su actividad neuronal mientras intentaba decir las 50 palabras y utilizando inteligencia artificial distinguieron patrones en los datos y lograron vincularlos a palabras. Para probar que el dispositivo funcionaba, le presentaron oraciones sencillas y se le hicieron preguntas como «¿Qué tal estás hoy?» o «¿Quieres un poco de agua?». BRAVO1 fue capaz de responder «Estoy muy bien» y «No, no tengo sed».
La inteligencia artificial decodificó hasta 18 palabras por minuto con una precisión media del 75%. «Hasta donde sabemos, esta es la primera demostración exitosa de decodificación directa de palabras completas de la actividad cerebral de alguien paralizado y sin poder hablar», enfatizó el neurocirujano de BRAVO1, Edward Chang, coautor del estudio.
En definitiva, esta reciente hazaña «demuestra el potencial de este enfoque para dar voz a personas con parálisis severa y pérdida del habla«.
