Mujer logra 'hablar' años después de sufrir un ataque cerebrovascular: usa implante que traduce sus pensamientos

Una mujer que sufrió un ataque cerebrovascular en 2005 logró comunicarse nuevamente utilizando su voz, gracias a un implante cerebral experimental desarrollado por investigadores de la Universidad de California en San Francisco y la Universidad de California en Berkeley, Estados Unidos. El avance, publicado en la revista Nature Neuroscience, representa un hito en el desarrollo de tecnologías para restaurar la comunicación en personas con parálisis.

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La paciente, identificada como Ann, perdió su capacidad para hablar tras un ataque cerebrovascular que afectó su tronco encefálico. Dieciocho años después, se sometió a una intervención quirúrgica en la que se le implantó un dispositivo de 253 electrodos en la superficie de su corteza cerebral. Este implante es capaz de registrar la actividad simultánea de miles de neuronas y traducir sus señales en frases habladas en tiempo real.

El dispositivo, conocido como interfaz cerebro-ordenador (BCI, por sus siglas en inglés), incorpora algoritmos de inteligencia artificial que permiten descodificar las frases a medida que Ann las piensa. Luego, estas son reproducidas en voz alta mediante una voz sintética personalizada. A diferencia de versiones anteriores que sólo producían sonido tras una pausa en la frase, el nuevo sistema logra generar palabras en menos de tres segundos, acercándose al ritmo de una conversación natural.

Los investigadores utilizaron técnicas similares a las que emplean los asistentes virtuales como Siri o Alexa. "Adoptamos técnicas de transductor de flujo continuo, similares a las utilizadas por métodos ASR populares como Siri o Alexa, y las reutilizamos para la síntesis personalizada cerebro-voz", explicó Kaylo Littlejohn, coautor principal del estudio. El resultado, según señaló, fue una mejora significativa en la velocidad de respuesta del sistema frente a tecnologías previas.

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Uno de los avances más notables fue la posibilidad de personalizar la voz sintética con grabaciones de la voz real de Ann antes de su lesión. Para ello, los científicos entrenaron los algoritmos con registros tomados del video de su boda.

Durante el proceso de entrenamiento, Ann observaba frases en un monitor y comenzaba a intentar pronunciarlas mentalmente tras una señal visual. Mientras tanto, el sistema registraba la actividad neuronal, sintetizaba el habla a través de un altavoz cercano y mostraba el texto descodificado en pantalla.

Los investigadores diseñaron un sistema bimodal capaz de generar simultáneamente voz y texto. Para evaluar su eficacia, utilizaron dos conjuntos de frases: uno de 50 expresiones predefinidas para necesidades básicas y otro con más de 12.000 frases construidas a partir de 1.024 palabras extraídas de redes sociales y guiones de películas. Este último permitió probar la capacidad del sistema para manejar un vocabulario amplio y expresarse de manera más flexible.

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Según explicaron los autores del estudio, la comunicación natural se ve afectada por retrasos superiores a unos pocos segundos, lo que puede interrumpir el flujo de una conversación. “Esto dificulta que las personas con parálisis participen en un diálogo significativo, lo que puede provocar sentimientos de aislamiento y frustración”, advirtieron.

Por ello, el equipo diseñó modelos de redes neuronales profundas capaces de generar un habla inteligible y personalizada con fluidez y rapidez. “Nuestros hallazgos introducen un paradigma de habla-neuroprótesis para restaurar la comunicación hablada naturalista en personas con parálisis”, concluyeron los científicos.

Europa Press