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Sistema a nivel de prototipo:

Científicos logran transformar la actividad cerebral en palabras

jueves, 25 de abril de 2019

Lorena Guzmán H.
Vida Ciencia Tecnología
El Mercurio

Las señales que da el cerebro para producir el habla fueron traducidas y una voz artificial logró reproducirlas en frases entendibles.



Cuando el físico Stephen Hawking perdió la capacidad de hablar por una complicación de la esclerosis lateral amiotrófica que padecía, un sintetizador de voz lo salvó de quedar totalmente incomunicado. El científico fallecido era solo un ejemplo de quienes dependen de una voz artificial para comunicarse y la que solo les permite decir entre ocho y 10 palabras por minuto, en vez de las 150 que se pueden llegar a emitir en una conversación normal. Pero eso podría cambiar.

Científicos de la Universidad de California San Francisco (UCSF), en Estados Unidos, midieron directamente las instrucciones que da el cerebro para posibilitar el habla y las tradujeron de forma tal que ellas se convirtieron en palabras. La investigación aparece publicada en la última edición de la revista Nature.

"El cerebro traduce los pensamientos de lo que se quiere decir en movimientos en el tracto vocal y eso es lo que queríamos decodificar", dice Edward Chang, neurocirujano de la UCSF y coautor del estudio. Complejos algoritmos les permitieron lograrlo.

Desde la fuente

Lo primero que hicieron los investigadores fue estudiar la actividad cerebral que se produce para mover la boca, la lengua, las cuerdas vocales y la mandíbula en cinco pacientes con epilepsia. Ellos tenían que someterse a una operación debido a su dolencia, lo que les permitió a los científicos acceder a sus cerebros. Así, la medición fue hecha con electrodos dentro de la cabeza, justo bajo el cráneo y sobre la membrana que cubre el órgano.

Luego, utilizando algoritmos computacionales de aprendizaje profundo, hechos para reconocer y reproducir el habla, tradujeron las señales del cerebro a lenguaje hablado. Hasta ahora se habían logrado vocalizar palabras aisladas, pero es la primera vez que se consiguen frases completas, aseguran los investigadores.

"Ellos lograron reconocer el patrón de actividad del cerebro que da origen al habla", dice Pedro Maldonado, académico del Instituto Milenio de Neurociencia Biomédica (BNI) de la Facultad de Medicina de la U. de Chile. Pero además lograron crear un prototipo que pudo decodificar dicho patrón.

Aunque las frases logradas no son perfectas, son bastante cercanas a la realidad. El equipo testeó 101 de los parlamentos dichos por el prototipo frente a una audiencia que no los había escuchado antes. El 70% de las palabras fueron entendidas.

Ahora bien, los pacientes a los que se les midió la actividad cerebral son personas que tienen la capacidad del habla completa, acota Pedro Maldonado. "Es distinto aplicar esta técnica en personas que no se pueden comunicar en absoluto", especifica. Sobre todo si se considera que, de momento, el sistema tiene que ser entrenado para reconocer las instrucciones de movimiento que producen el habla, y eso solo lo pueden hacer quienes no han perdido dicha facultad.

Aun así, según el trabajo, todas las personas estudiadas presentaron una actividad cerebral parecida, por lo que los investigadores estiman que, eventualmente, el sistema se podría alimentar con la información de unos pocos. Esto aún requiere verificación.

Pero no es lo único que queda por hacer. "Si bien la investigación es interesante, una de las limitaciones que tiene el prototipo es que necesita medir las señales directamente en el cerebro", explica Sergio Ruiz, codirector del Laboratory for Brain-Machine Interfaces and Neuromodulation de la Universidad Católica y psiquiatra de la Red de Salud UC Christus. Mientras más cercana es la medición menos contaminación tiene su lectura y el dispositivo necesita de esa limpieza, agrega.

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