211service.com
Los científicos han encontrado una manera de decodificar las señales cerebrales en el habla
Una ilustración conceptual de las ondas cerebrales y el habla. Nick pequeño
No tienes que pensar en ello: cuando hablas, tu cerebro envía señales a tus labios, lengua, mandíbula y laringe, que trabajan juntos para producir los sonidos deseados.
Ahora, los científicos en San Francisco dicen que han aprovechado estas señales cerebrales para crear un dispositivo capaz de escupir frases completas, como No laves los platos sucios de Charlie y El equipo crítico necesita un mantenimiento adecuado.
La investigación es un paso hacia un sistema que sería capaz de ayudar a las personas gravemente paralizadas a hablar y, tal vez algún día, dispositivos de consumo que permitan a cualquier persona enviar un mensaje de texto directamente desde el cerebro. .
Un equipo dirigido por el neurocirujano Edward Chang de la Universidad de California, San Francisco, registró los cerebros de cinco personas con epilepsia, que ya se estaban sometiendo a una cirugía cerebral, mientras hablaban de una lista de 100 frases.
Cuando el equipo de Chang posteriormente envió las señales a un modelo de computadora del sistema vocal humano, generó un habla sintetizada que era aproximadamente la mitad inteligible.
Una muestra de voz generada al decodificar las señales cerebrales de un paciente.
El esfuerzo no capta el pensamiento abstracto, sino que escucha los nervios que se activan cuando le dicen a sus órganos vocales que se muevan. Previamente, los investigadores han usado tales señales motoras de otras partes del cerebro para controlar brazos robóticos.
Estamos aprovechando las partes del cerebro que controlan estos movimientos; estamos tratando de decodificar los movimientos, en lugar del habla directamente, dice Chang.
En el experimento de Chang, las señales se registraron usando una almohadilla flexible de electrodos llamada matriz de electrocorticografía, o ECoG, que descansa sobre la superficie del cerebro.
Para probar qué tan bien se podrían usar las señales para recrear lo que los pacientes habían dicho, los investigadores reprodujeron los resultados sintetizados a las personas contratadas en Mechanical Turk, un sitio de crowdsourcing, que intentaron transcribirlos usando un conjunto de palabras posibles. Esos oyentes podían entender alrededor del 50 al 70% de las palabras, en promedio.
Este es probablemente el mejor trabajo que se está haciendo en BCI [interfaces cerebro-computadora] en este momento, dice Andrew Schwartz, investigador de tales tecnologías en la Universidad de Pittsburgh. Él dice que si los investigadores colocaran sondas dentro del tejido cerebral, no solo sobre el cerebro, la precisión podría ser mucho mayor.
Esfuerzos anteriores han buscado reconstruir palabras o sonidos de palabras a partir de señales cerebrales. En enero de este año, por ejemplo, los investigadores de la Universidad de Columbia midieron las señales en la parte auditiva del cerebro cuando los sujetos escucharon a otra persona decir los números del 0 al 9. Luego pudieron determinar qué número se había escuchado.
Las interfaces cerebro-computadora aún no son lo suficientemente avanzadas, ni lo suficientemente simples, para ayudar a las personas que están paralizadas, aunque ese es un objetivo de los científicos.
El año pasado, otro investigador de la UCSF comenzó a reclutar personas con ELA, o enfermedad de Lou Gehrig, para recibir implantes ECoG. Ese estudio intentará sintetizar el habla, según una descripción del ensayo, además de pedirles a los pacientes que controlen un exoesqueleto que sostiene sus brazos.
Chang dice que su propio sistema no se está probando en pacientes. Y no está claro si funcionaría para las personas que no pueden mover la boca. El equipo de la UCSF dice que su configuración no funcionó tan bien cuando pidieron a los oradores que pronunciaran palabras en silencio en lugar de decirlas en voz alta.
Algunas empresas de Silicon Valley han dicho que esperan desarrollar lectores cerebrales comerciales de pensamiento a texto. Uno de ellos, Facebook, dice que está financiando investigaciones relacionadas en la UCSF para demostrar la primera interfaz de voz silenciosa capaz de escribir 100 palabras por minuto, según un portavoz.
Facebook no pagó por el estudio actual y UCSF se negó a describir qué investigaciones adicionales está haciendo en nombre del gigante de las redes sociales. Pero Facebook dice que ve que el sistema implantado es un paso hacia el tipo de dispositivo de consumo que quiere crear.
Este objetivo está bien alineado con la misión de la UCSF de desarrollar una prótesis de comunicación implantable para personas que no pueden hablar, una misión que apoyamos. Facebook no está desarrollando productos que requieran dispositivos implantables, pero la investigación en UCSF puede informar la investigación sobre tecnologías no invasivas, dijo la compañía.
Chang dice que no conoce ninguna tecnología capaz de funcionar desde fuera del cerebro, donde las señales se mezclan y se vuelven difíciles de leer.
El estudio que hicimos involucró a personas que se sometían a neurocirugía. Realmente no conocemos la tecnología no invasiva actualmente disponible que podría permitirle hacer esto desde fuera de la cabeza, dice. Créanme, si existiera tendría profundas aplicaciones médicas.