Las ondas cerebrales de un hombre paralítico se convirtieron en frases de computadora en la primera medicina Ciencias

En el primer experimento médico, los investigadores aprovecharon las ondas cerebrales de un hombre paralítico que no podía hablar y convirtieron lo que pretendía decir en frases en la pantalla de una computadora.

Se necesitarán años de investigación adicional, pero el estudio, informado el miércoles, representa un paso importante hacia el restablecimiento de una comunicación más normal algún día para las personas que no pueden hablar debido a una lesión o enfermedad.

“La mayoría de nosotros damos por sentado la facilidad con la que nos comunicamos a través del habla”, dijo el Dr. Edward Chang, neurocirujano de la Universidad de California en San Francisco, quien dirigió el trabajo. “Es emocionante pensar que estamos al comienzo de un nuevo capítulo, un nuevo campo” para mitigar la devastación de los pacientes que han perdido esta capacidad.

Hoy en día, las personas que no pueden hablar o escribir debido a la parálisis tienen formas muy limitadas de comunicarse. Por ejemplo, un hombre en el experimento, que no ha sido identificado para proteger su privacidad, usa un puntero pegado a una gorra de béisbol que le permite moverse. su cabeza para tocar palabras o letras en la pantalla. Otros dispositivos pueden captar los movimientos oculares del paciente. Pero es una alternativa limitada y frustrante al habla.

En los últimos años, los experimentos con prótesis controladas por la mente han permitido que las personas paralizadas se den la mano o tomen una copa con un brazo robótico, imaginando que se están moviendo y que esas señales cerebrales se transmiten a través de una computadora a la prótesis.

El equipo de Zhang se basó en este trabajo para desarrollar un “neuromodulador del habla”, un dispositivo que decodifica las ondas cerebrales que controlan naturalmente el tracto vocal y los movimientos de los músculos finos en los labios, la mandíbula, la lengua y la laringe que componen cada consonante y vocal. .

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El hombre que se ofreció como voluntario para probar el dispositivo tenía poco más de treinta años. Hace quince años, tuvo un derrame cerebral en el tronco del encéfalo que le provocó una parálisis generalizada y lo dejó sin palabras. Los investigadores implantaron electrodos en la superficie del cerebro del hombre, sobre el área que controla el habla.

La computadora analizó los patrones cuando intentó decir palabras comunes como “agua” o “bueno”, y finalmente aprendió a diferenciar entre 50 palabras que podrían generar más de 1,000 oraciones.

con preguntas como “¿Cómo estás hoy?” O el dispositivo “¿Tiene sed?” Le permitió al hombre responder “Soy muy bueno” o “No, no tengo sed”, sin pronunciar las palabras, pero traduciéndolas en texto, informó el equipo en el New England Journal of Medicine. .

La palabra tarda entre tres y cuatro segundos en aparecer en la pantalla después de que el hombre intenta pronunciarla, dijo el autor principal, David Moses, ingeniero del laboratorio de Chang. Esto no es tan rápido como hablar, pero más rápido que hacer tapping en respuesta.

En un editorial adjunto, los neurocientíficos de Harvard Lee Hochberg y Sydney Cash describieron el trabajo como “una demostración innovadora.

Sugirieron mejoras, pero dijeron que si la tecnología funcionaba para ayudar a las personas con lesiones, derrames cerebrales o enfermedades como la enfermedad de Lou Gehrig, “sus cerebros preparan los mensajes para entregarlos, pero esos mensajes están atascados”.

El laboratorio de Chang ha pasado años mapeando la actividad cerebral que conduce al habla. Primero, los investigadores colocaron temporalmente electrodos en los cerebros de voluntarios sometidos a cirugía para la epilepsia, para que pudieran relacionar la actividad cerebral con las palabras habladas.

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Solo entonces es el momento de experimentar la experiencia con alguien que no puede hablar. ¿Cómo sabían que el dispositivo interpretó correctamente las palabras del voluntario? Comenzaron haciéndole intentar decir oraciones específicas como “Por favor, traiga mis lentes” en lugar de responder preguntas abiertas para que la máquina traduzca con precisión la mayor parte del tiempo.

Los siguientes pasos incluyen mejorar la velocidad, la precisión y el tamaño del vocabulario del dispositivo, y posiblemente algún día permitir que los usuarios se comuniquen con voz generada por computadora en lugar de texto en pantalla.

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