Las personas que han perdido la capacidad de hablar con su propia voz tienden a utilizar varios sintetizadores de voz. Las tecnologías modernas ofrecen muchas soluciones a este problema: desde la simple entrada con el teclado hasta la entrada de texto mediante un vistazo y una pantalla especial. Sin embargo, todas las soluciones existentes son bastante lentas y cuanto más grave es la condición de una persona, más tiempo le toma escribir. Es posible que este problema se resuelva pronto mediante una interfaz neuronal, que se implementa en forma de un implante especial de electrodos instalados directamente en el cerebro, lo que proporciona la máxima precisión en la lectura de su actividad, que luego el sistema puede interpretar en forma de habla. que podamos entender.
Investigadores de la Universidad de California, San Francisco, en su El 25 de abril describieron cómo lograron expresar el habla mental de una persona mediante un implante. Según se informa, el sonido era inexacto en algunos lugares, pero las frases pudieron reproducirse completamente y, lo más importante, fueron entendidas por oyentes externos. Esto requirió años de análisis y comparación de señales cerebrales registradas, y la tecnología aún no está lista para su uso fuera del laboratorio. Sin embargo, el experimento demostró que “utilizando sólo el cerebro, se puede descifrar y reproducir el habla”, dice Gopala Anumanchipalli, científico del cerebro y del habla.
"La tecnología descrita en el nuevo estudio promete restaurar con el tiempo la capacidad de las personas para hablar libremente", explica Frank Guenther, neurocientífico de la Universidad de Boston. "Es difícil exagerar la importancia de esto para todas estas personas... Es increíblemente aislante y una pesadilla no poder comunicar tus necesidades y simplemente interactuar con la comunidad".
Como ya se mencionó, las herramientas de voz existentes que se basan en escribir palabras usando un método u otro son tediosas y a menudo no producen más de 10 palabras por minuto. En estudios anteriores, los científicos ya habían utilizado señales cerebrales para decodificar pequeños fragmentos del habla, como vocales o palabras individuales, pero con un vocabulario más limitado que en el nuevo trabajo.
Anumanchipalli, junto con el neurocirujano Edward Chang y el bioingeniero Josh Chartier, estudiaron a cinco personas a quienes se les implantaron temporalmente rejillas de electrodos en el cerebro como parte de un tratamiento para la epilepsia. Debido a que estas personas podían hablar por sí mismas, los investigadores pudieron registrar la actividad cerebral mientras los sujetos pronunciaban oraciones. Luego, el equipo correlacionó las señales cerebrales que controlan los labios, la lengua, la mandíbula y la laringe con los movimientos reales del tracto vocal. Esto permitió a los científicos crear un aparato de voz virtual único para cada persona.
Luego, los investigadores tradujeron los movimientos de la laringe virtual en sonidos. El uso de este método “mejoró el discurso y lo hizo más natural”, dice Chartier. Alrededor del 70 por ciento de las palabras reconstruidas eran comprensibles para los oyentes a quienes se les pidió que interpretaran el discurso sintetizado. Por ejemplo, cuando un sujeto intentó decir: "Consigue un gato calicó para mantener alejados a los roedores", el oyente escuchó: "El gato calicó para mantener alejados a los conejos". En general, algunos sonidos sonaron bien, como "sh (sh)". Otros, como "buh" y "puh", sonaban más suaves.
Esta tecnología depende de saber cómo una persona utiliza el tracto vocal. Pero muchas personas simplemente no tendrán esta información y actividad cerebral, ya que, en principio, no pueden hablar debido a un derrame cerebral, daño al tracto vocal o la enfermedad de Lou Gehrig (que padecía Stephen Hawking).
"Con diferencia, el mayor obstáculo es cómo se construye un decodificador cuando no se tiene un ejemplo del discurso para el que se va a construir", dice Mark Slutsky, neurocientífico y neuroingeniero de la Escuela de Medicina Johns. Feinberg de la Universidad Northwestern de Chicago.
Sin embargo, en algunas pruebas, los investigadores descubrieron que los algoritmos utilizados para traducir los movimientos virtuales del tracto vocal en sonidos eran lo suficientemente similares de persona a persona como para poder reutilizarlos en diferentes personas, tal vez incluso aquellos que no pueden hablar en absoluto.
Pero por el momento, elaborar un mapa universal de la actividad de las señales cerebrales de acuerdo con el funcionamiento del aparato vocal parece una tarea lo suficientemente difícil como para utilizarlo en personas cuyo aparato del habla no ha estado activo durante mucho tiempo.
Fuente: 3dnews.ru