Un avance revolucionario en la comunicación: la interfaz cerebro-ordenador
Un grupo de investigadores de las universidades de California en San Francisco y de Berkeley han desarrollado una innovadora interfaz cerebro-ordenador que permite la comunicación a través de un avatar digital en personas con parálisis causada por un derrame cerebral.
De las señales cerebrales al habla
Por primera vez, se ha logrado sintetizar el habla y las expresiones faciales a partir de señales cerebrales, según explican los investigadores en un estudio publicado en la revista Nature. Este sistema es capaz de decodificar estas señales en texto a una velocidad de casi 80 palabras por minuto, lo cual supone una gran mejora en comparación con la tecnología actualmente disponible en el mercado.
Un paso hacia la aprobación por la FDA
El doctor Edward Chang, catedrático de cirugía neurológica de la UCSF y miembro del Instituto Weill de Neurociencia, espera que este avance en la investigación pueda llevar en un futuro próximo a la aprobación por parte de la FDA de un sistema que permita la comunicación a partir de señales cerebrales.
Comunicación plena y corporal
El objetivo de esta tecnología es restablecer una forma de comunicación plena y natural, que es la manera más natural de interactuar con los demás, afirma el Dr. Chang. Gracias a estos avances, nos acercamos cada vez más a convertir esta tecnología en una solución real para los pacientes.
Descodificando las señales cerebrales
El equipo de Chang ha implantado electrodos en el cerebro de una paciente que ha sufrido un derrame cerebral, en zonas fundamentales para el habla. Los electrodos interceptan las señales cerebrales que normalmente controlarían los músculos de la lengua, la mandíbula y la laringe, así como los movimientos faciales. Estas señales son transmitidas a un banco de ordenadores a través de un cable conectado a un puerto en la cabeza de la paciente.
Aprendizaje automático
Durante semanas de entrenamiento, la paciente ha trabajado con el equipo para enseñar a la inteligencia artificial a reconocer sus señales cerebrales únicas para el habla. Mediante repeticiones de frases del vocabulario conversacional, el ordenador ha logrado reconocer los patrones de actividad cerebral asociados a los sonidos.
Descodificación de palabras a partir de fonemas
En lugar de reconocer palabras enteras, los investigadores han desarrollado un sistema que descodifica palabras a partir de fonemas, las unidades básicas del habla que conforman las palabras. Para ello, el ordenador solo necesita aprender 39 fonemas, lo que mejora la precisión y la velocidad del sistema.
Proceso de animación del avatar
Para crear la voz del avatar, el equipo ha utilizado un algoritmo que sintetiza el habla, personalizado para que suene como la voz de la paciente antes de sufrir la lesión. La animación del avatar ha sido realizada utilizando un software desarrollado por Speech Graphics, que simula y anima los movimientos musculares de la cara.
Un paso hacia la independencia y las interacciones sociales
El objetivo final de este proyecto es desarrollar una versión inalámbrica de la interfaz cerebro-ordenador, que permita a las personas controlar sus propios ordenadores y teléfonos de forma independiente. Esto tendría profundas repercusiones en su independencia y sus interacciones sociales, concluye David Mo, uno de los investigadores.
Con este importante avance en la tecnología de las interfaces cerebro-ordenador, se abre un mundo de posibilidades para mejorar la comunicación de las personas con parálisis o dificultades para hablar. Sin duda, este es solo el comienzo de una nueva era en la comunicación humana.