Un neuroimplante convierte las ondas cerebrales en lenguaje y permite hablar con naturalidad a personas paralizadas

Investigadores de las Universidades de Berkeley y San Francisco en California (EEUU) han presentado el primer implante neurológico que devuelve la capacidad para conversar de forma natural a los pacientes que han perdido el habla por una parálisis severa. Al contrario que los implantes ya existentes que descifran las ondas cerebrales para reproducirlas como lenguaje hablado, la nueva tecnología funciona en tiempo real, aparejando la velocidad de expresión y pensamiento.

El nuevo dispositivo aprovecha los nuevos modelos de inteligencia artificial para sintetizar las señales cerebrales y reproducirlas en forma de lenguaje pronunciado a través de un vocalizador electrónico, publica Nature Neuroscience. "Nuestro enfoque alcanza la capacidad de decodificación lingüística rápida de sistemas como Alexa y Siri aplicada a una prótesis neuronal", explica el investigador coprincipal del proyecto, Gopala Anumanchipalli de Berkeley."

La nueva tecnología emplea algoritmos similares a estas inteligencias artificiales para descodificar datos neurológicos, y por primera vez permite sintetizar electrónicamente la voz del paciente de forma prácticamente sincrónica. "Tiene un enorme potencial para mejorar la calidad de vida de las personas que viven con una grave afectación del habla debida a la parálisis", explica el neurocirujano Edward Chang, también investigador coprincipal.

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Según explica Cheol Jun Cho, investigador en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación, la neuroprótesis escanea los datos neurológicos obtenidos mediante electrodos implantados en la corteza motora, la parte del cerebro que controla la producción de lenguaje.

La IA reformula a continuación en forma de habla. "Interceptamos la señal en el momento en el que la idea se transforma en sonido articulado. Es lo que hemos pensado, en el momento en el que hemos decidido qué palabras pronunciar y estamos dando la orden a los músculos del tracto vocal".

Para recopilar los datos imprescindibles para entrenar al algoritmo, los investigadores contaron con Ann, una paciente que perdió la capacidad de vocalización por un infarto cerebral sufrido hace 18 años. Le pidieron que leyese una palabra en una pantalla (por ejemplo, 'Eh, ¿cómo estás?') y que intentase leerla en voz alta, aunque ya no pudiera hacerlo. La Inteligencia Artificial permitió completar el discurso que no podía vocalizar.

"Hemos usado un modelo de conversión de texto a voz regenerado para producir el audio y simular la interlocución", apunta Cho. "Lo hemos configurado en base a cómo era la voz de Ann antes de perder el habla, de modo que el resultado suena mucho más como ella". La paciente ya colaboró con este equipo en un ensayo de 2023, y el hecho de poder escucharse en tiempo real "ha incrementado la sensación de personificación" de la experiencia.

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En el estudio anterior se producía una latencia de unos ocho segundos para cada frase. Ahora, el lapso entre la señal neurológica y la producción de sonido es de apenas un segundo, celebra Anumanchipalli. "Además, el dispositivo puede descodificar de forma continuada el lenguaje, lo que permite a Ann conversar sin interrupciones".

Gracias a la IA, el aumento de velocidad en la decodificación no implica una pérdida de precisión. "Es prometedor, porque hasta ahora no sabíamos si podíamos transmitir señales neuronales como lenguaje inteligible en streaming", apuntan los autores.