Según informó el sitio NEWSru.co.il, un equipo de científicos liderado por los doctores Ariel Tankus e Ido Strauss logró por primera vez en la historia vincular partes del habla con la actividad de células individuales en áreas del cerebro. Durante el experimento, el paciente imaginaba que pronunciaba uno de dos sonidos. Los electrodos profundos implantados en su cerebro transmitían señales eléctricas a una computadora, que luego vocalizaba estos sonidos.

Los materiales de la investigación fueron publicados en la prestigiosa revista Neurosurgery, editada por la Asociación Americana de Neurocirujanos.

El doctor Tankus explicó: «Cuando los electrodos fueron implantados en el cerebro del paciente, le pedimos que pronunciara en voz alta dos sonidos: /a/ y /i/. Registrando la actividad cerebral en el momento del habla, entrenamos un modelo de inteligencia artificial para identificar células cerebrales específicas cuya actividad eléctrica indica el deseo de pronunciar estos sonidos. La computadora transformó con éxito las señales eléctricas y reprodujo los sonidos previamente grabados».

Este avance ofrece esperanza de que las personas completamente paralizadas debido a enfermedades o lesiones puedan recuperar la capacidad de hablar. El doctor Tankus agregó: «Por el momento, nuestra investigación incluye solo dos bloques de construcción del habla, dos sonidos. Por supuesto, nuestro objetivo es lograr un habla completa, pero incluso dos sonidos diferentes pueden permitir que una persona completamente paralizada señale ‘sí’ y ‘no’. En el futuro, se podría entrenar a la computadora para trabajar con pacientes con esclerosis lateral amiotrófica (ELA) en las primeras etapas de la enfermedad, mientras aún pueden hablar».

La investigación, apoyada por una subvención del Ministerio de Innovación, Ciencia y Tecnología de Israel, demuestra un potencial significativo en el campo de las interfaces cerebro-computadora y la inteligencia artificial, abriendo nuevas posibilidades para la restauración de la comunicación en pacientes con graves discapacidades motoras.

Según informó el sitio NEWSru.co.il, durante el experimento, el participante silencioso imaginaba que pronunciaba uno de los dos sonidos. Los electrodos profundos implantados en su cerebro transmitían señales eléctricas a una computadora, que luego las vocalizaba.

La investigación se describe en la publicación Medicalxpress.

La investigación fue liderada por el doctor Ariel Tankus y el doctor Ido Strauss de la Escuela de Ciencias Médicas de la Universidad de Tel Aviv. Sus resultados se publicaron en la revista Neurosurgery, la publicación oficial del Congreso de Neurocirujanos, y ofrecen esperanza de que las personas completamente paralizadas debido a diversas enfermedades o lesiones puedan recuperar la capacidad de hablar.

Dr. Tankus: «El participante de nuestra investigación es un paciente con epilepsia que fue hospitalizado para la resección de un foco epiléptico en el cerebro. Para hacer esto, es necesario encontrar ese foco, la fuente de ‘cortocircuito’ que envía poderosas ondas eléctricas a través del cerebro. Esto se aplica a un grupo más pequeño de pacientes con epilepsia que responden mal a los medicamentos y requieren intervención neuroquirúrgica, así como a un grupo aún más pequeño de epilépticos cuyo foco presunto se encuentra profundamente dentro del cerebro, no en la superficie de su corteza. Para determinar la ubicación exacta del ‘foco’, es necesario implantar electrodos en las estructuras profundas del cerebro y esperar el próximo ataque epiléptico. Cuando ocurre, los electrodos informan a los neurólogos y neurocirujanos dónde se encuentra el foco, lo que les permite eliminarlo con precisión. Desde un punto de vista científico, esto ofrece una rara oportunidad de mirar dentro de las profundidades del cerebro humano vivo. Afortunadamente, nuestro paciente accedió a participar en el experimento, que en última instancia podría ayudar a las personas completamente paralizadas a expresar nuevamente sus pensamientos a través del habla artificial».

Cuando los electrodos fueron implantados en el cerebro del paciente, los investigadores le pidieron que pronunciara en voz alta dos sonidos: /a/ y /i/. Registraron la actividad cerebral en el momento del habla, y entrenaron modelos de inteligencia artificial para identificar células cerebrales específicas cuya actividad eléctrica indica el deseo de pronunciar /a/ o /i/. Una vez que la computadora aprendió a reconocer la estructura de la actividad eléctrica asociada con estos dos sonidos en el cerebro del paciente, se le pidió que en silencio imaginara que estaba diciendo /a/ y /i/ nuevamente. La computadora transformó con éxito las señales eléctricas y reprodujo los sonidos previamente grabados: /a/ o /i/, respectivamente.

Dr. Tankus: «Por primera vez en la historia, logramos vincular partes del habla con la actividad de células individuales en áreas del cerebro. Esto nos permitió diferenciar las señales eléctricas que denotan los sonidos /a/ y /i/. Por el momento, nuestra investigación incluye solo dos bloques de construcción del habla, dos sonidos. Por supuesto, nuestro objetivo es lograr un habla completa, pero incluso dos sonidos diferentes pueden permitir que una persona completamente paralizada señale ‘sí’ y ‘no’. Así, en el futuro, se podría entrenar a la computadora para trabajar con pacientes con esclerosis lateral amiotrófica (ELA) en las primeras etapas de la enfermedad, mientras aún pueden hablar. La computadora aprenderá a reconocer las señales eléctricas en el cerebro del paciente, lo que le permitirá interpretar estas señales incluso después de que el paciente pierda la capacidad de mover los músculos».

La investigación fue apoyada por una subvención del Ministerio de Innovación, Ciencia y Tecnología de Israel.