Investigadores de la Universidad de California en San Francisco y Berkeley han creado una innovadora interfaz cerebro-computadora (BCI) que ha permitido a una mujer con parálisis grave a raíz de un accidente cerebrovascular en el tronco cerebral comunicarse a través de un avatar digital.

Este avance marca la primera vez que se ha sintetizado el habla o las expresiones faciales directamente desde las señales cerebrales. El sistema puede convertir estas señales en texto a una impresionante velocidad de casi 80 palabras por minuto, superando las tecnologías existentes.

Detalles del Avance

El BCI desarrollado decodifica las señales cerebrales en habla sintetizada y expresiones faciales, permitiendo a las personas paralizadas comunicarse de manera más natural. A diferencia de reconocer palabras completas, el sistema identifica fonemas, las subunidades del habla, mejorando la velocidad y precisión. La voz del avatar digital fue personalizada para reflejar la voz del usuario antes de la lesión, y las animaciones faciales fueron impulsadas por software que interpretó las señales cerebrales para diversas expresiones faciales.

El equipo de investigación implantó un rectángulo delgado de 253 electrodos (chip de IA) en la superficie del cerebro de la mujer en áreas críticas para el habla. Durante semanas, la participante trabajó con el equipo para entrenar los algoritmos de inteligencia artificial del sistema para reconocer sus señales cerebrales únicas para el habla.

Para crear la voz, el equipo diseñó un algoritmo para sintetizar el habla, que personalizaron para que sonara como su voz antes de la lesión. Además, animaron el avatar con la ayuda de software que simula y anima los movimientos musculares de la cara.

Impacto y Futuro

Este avance representa un salto significativo hacia la restauración de la comunicación integral para las personas paralizadas. El Dr. Edward Chang, quien ha trabajado en la tecnología BCI durante más de una década, espera que esta última investigación, publicada el 23 de agosto de 2023 en Nature, conduzca a un sistema aprobado por la FDA que permita el habla a partir de señales cerebrales en un futuro cercano.

El siguiente paso importante para el equipo es crear una versión inalámbrica que no requiera que el usuario esté físicamente conectado al BCI. «Dar a las personas la capacidad de controlar libremente sus propias computadoras y teléfonos con esta tecnología tendría efectos profundos en su independencia y relaciones sociales«, dijo el coautor principal David Moses, PhD.