La ciencia y la tecnología nunca dejan de sorprendernos. Dos estudios recientes, publicados por la prestigiosa revista Nature, son prueba de ello. En ambos se ponen a prueba los implantes cerebrales.
Los estudios estuvieron liderados por investigadores de la Universidad de Stanford y la Universidad de California en San Francisco (UCSF), respectivamente. Sus resultados ofrecen esperanza para las personas que han perdido la capacidad de hablar. Los hallazgos han sido similares y llamativos en ambos casos.
¿Qué son los implantes cerebrales?
También conocidos como “interfaces cerebro-máquina” (ICM) o “interfaces cerebro-computadora” (ICC), son dispositivos médicos que se implantan en el cerebro humano. El fin es establecer una comunicación directa entre el cerebro y un ordenador u otro dispositivo electrónico.
Aunque hay diversas ramas de investigación al respecto, el principio es el mismo. El implante registra las señales neuronales, relacionadas con una intención, y las traduce en comandos para máquinas.
Hasta ahora, los implantes cerebrales se han desarrollado para abordar una variedad de discapacidades, sobre todo motoras. Sin embargo, también avanzan los desarrollos para la epilepsia, el párkinson y la mejora de las capacidades cognitivas.
¿Cómo fue el estudio de la Universidad de Stanford?
El primer estudio publicado en Nature lo dirigieron investigadores de la Universidad de Stanford. Se centra en el uso de implantes cerebrales en una paciente diagnosticada con esclerosis lateral amiotrófica (ELA). Debido a su enfermedad, había perdido la capacidad de hablar de manera inteligible.
La paciente recibió implantes del tamaño de una aspirina, diseñados para registrar señales eléctricas de las neuronas. Además, los dispositivos captaban señales musculares de los movimientos de los labios, la lengua, la mandíbula y la laringe.
Tras un entrenamiento de cuatro meses del sistema de inteligencia artificial (IA) asociado al implante, la mujer logró recuperar la capacidad de hablar a un ritmo de entre 60 y 70 palabras por minuto. Aunque esto representa menos de la mitad de la velocidad del habla normal, es 3,4 veces más rápido de lo que se había logrado antes con dispositivos similares.
Si bien el avance es emocionante, todavía existen desafíos. La tasa de error en la reconstrucción del habla se situó en el 9,1 % para un vocabulario de 50 palabras y en el 23,8 % para uno de 125.000. Por otro lado, el sistema depende de conexiones por cable, lo que limita su accesibilidad para uso doméstico.
Implantes cerebrales y avatares creados en la UCSF
El segundo estudio, liderado por investigadores de la UCSF, expande más la posibilidad de recuperar el habla con IA. La paciente que participó como voluntaria no podía hablar por causa de un accidente cerebrovascular sucedido 17 años atrás.
En este caso, los investigadores emplearon implantes cerebrales más grandes, del tamaño de una tarjeta de crédito. Esta expansión del tamaño permitió un control más completo sobre los movimientos de los labios y la lengua.
Además, se creó un avatar personalizado que representaba a la participante en tiempo casi real. El avatar tenía la capacidad de transmitir emociones como felicidad, tristeza y sorpresa, a través de las señales musculares capturadas.
Para la voz del avatar, los investigadores querían alcanzar la mayor fiabilidad posible. Por lo tanto, reconstruyeron con un sintetizador la voz de la paciente, a partir de una grabación de su boda.
Los resultados publicados en Nature revelaron una velocidad de 78 palabras por minuto. A su vez, la tasa de error fue del 25 %. A diferencia del otro experimento con implantes cerebrales, aquí el tiempo de entrenamiento de la IA fue de solo dos semanas.
¿Cuál es el futuro de estos implantes?
Aunque los sistemas actuales no son prácticos para uso doméstico, los investigadores están trabajando en superar las limitaciones y evaluar los desafíos. Uno de los principales obstáculos es el riesgo quirúrgico. Los implantes requerirían una cirugía de cierta complejidad.
El otro desafío tiene que ver con la ética y con la legislación vigente. ¿Qué posibilidades tiene el dispositivo de acceder a la memoria del usuario? ¿Cómo almacena y procesa la información cerebral que es privada?
Ambos estudios representan un salto significativo hacia una solución tecnológica para las personas que han perdido la capacidad de comunicarse. Los avances en implantes cerebrales e inteligencia artificial están abriendo nuevas puertas. Pero también es cierto que falta elaborar respuestas contundentes a las preocupaciones y dudas de los potenciales usuarios.
Imagen de cabecera Unsplash
