Un equipo de investigadores de la Universidad de California San Francisco (UCSF) desarrolló un implante cerebral capaz de decodificar de manera simultánea el habla y los gestos en personas con parálisis, reflejándolos a través de un avatar en una pantalla. Los hallazgos, publicados en la revista Nature Neuroscience, representan un avance significativo en el desarrollo de interfaces cerebro-computadora para personas que perdieron sus capacidades motoras y de comunicación debido a accidentes cerebrovasculares o enfermedades neurodegenerativas como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA).
Para lograr este resultado, los científicos utilizaron técnicas de aprendizaje automático con el fin de registrar la actividad neuronal específica que subyace al habla y a los movimientos físicos. Los investigadores colocaron implantes cerebrales, denominados matrices de electrocorticografía, en la corteza sensoriomotora de tres pacientes con parálisis del tracto vocal y de las extremidades. Esta región cerebral combina el control del movimiento corporal y el procesamiento de las sensaciones táctiles.
Decodificación simultánea y avatares
El estudio demostró que un único implante puede captar señales relacionadas con diversos tipos de movimientos, incluidos los de las extremidades superiores y los gestos faciales asociados al habla, como asentir con la cabeza o encogerse de hombros. Los autores utilizaron decodificadores paralelos para animar un avatar de cuerpo completo que replicaba las intenciones de los participantes.
Durante las pruebas, se pidió a los pacientes que intentaran realizar gestos específicos, respondieran a indicaciones conversacionales o realizaran ambas acciones a la vez. El sistema logró decodificar con precisión el habla y los gestos; en uno de los casos, se alcanzó una precisión media del 100 % en la decodificación a lo largo de tres bloques temáticos. Además, los investigadores descubrieron que entrenar el sistema de forma conjunta con habla y gestos mejoraba el rendimiento general y reducía los errores.
Perspectivas y próximos pasos
Edward Chang, profesor de cirugía neurológica en la UCSF y uno de los autores del estudio, señaló que el dispositivo tiene el potencial de permitir una comunicación multifacética y realista. Sin embargo, advirtió que será necesario realizar pruebas con más participantes y con conjuntos más amplios de palabras y gestos antes de que la tecnología pueda tener un uso generalizado.
Actualmente, el sistema utilizado en la investigación requiere cables que conectan los sensores implantados a unidades de procesamiento externas. No obstante, el equipo científico anticipó que pronto probará una versión totalmente implantable e inalámbrica, lo que ofrecería mejores perspectivas para su aplicación a largo plazo. Debara Tucci, directora del Instituto Nacional de la Sordera y Otros Trastornos de la Comunicación de los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos, destacó que estos resultados generan expectativas de que, en el futuro, las personas con parálisis grave puedan recuperar la naturaleza integral de la comunicación humana.
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