Una mujer que quedó gravemente paralizada tras sufrir un derrame cerebral recuperó la capacidad de comunicarse gracias a una innovadora tecnología de inteligencia artificial desarrollada por investigadores de la Universidad de California en San Francisco (UCSF) y la Universidad de California en Berkeley (UCB).
Ann Johnson, ex profesora de matemáticas de un instituto canadiense de 47 años, sufre una parálisis severa desde que sufrió un derrame cerebral en el tronco del encéfalo a los 30 años.
Los médicos aún no saben qué provocó el ictus, que la dejó con una afección conocida como síndrome de enclaustramiento, un raro trastorno neurológico que provoca la parálisis completa de todos los músculos voluntarios.
Aunque años de fisioterapia le permitieron mover los músculos faciales lo suficiente para reír o llorar, nunca recuperó la capacidad de hablar.
Ahora, 18 años después, la Sra. Johnson puede comunicarse a través de un avatar digital impulsado por inteligencia artificial (IA), gracias a investigadores de la UCSF y la UC Berkeley.
Dirigidos por Edward Chang, neurocirujano de la UCSF, los investigadores desarrollaron una tecnología implantable -conocida como interfaz cerebro-ordenador, que traduce las señales cerebrales en habla modulada y expresiones faciales- que permite a la Sra. Johnson hablar y transmitir emociones a través de un avatar digital parlante que utiliza una copia de su voz, una grabación realizada durante un brindis de 15 minutos que ofreció en su boda hace 20 años, informó The New York Times.
La IA y el avatar digital ayudan a la comunicación
La BCI utiliza electrodos finos como el papel implantados en la superficie del cerebro para detectar la actividad eléctrica en la parte del cerebro que es fundamental para el habla y los movimientos faciales.
Esos electrodos interceptan las señales cerebrales que normalmente ayudarían a la Sra. Johnson a mover los músculos de los labios, la lengua, la mandíbula y la laringe, así como la cara.
Un cable conectado a un puerto instalado en su cabeza conecta los electrodos a un banco de ordenadores, que utilizan algoritmos de inteligencia artificial para reconocer las señales cerebrales únicas del habla y traducirlas en frases que se pronuncian a través de un avatar digital en una pantalla cercana.
La Sra. Johnson trabajó con investigadores para entrenar el algoritmo de IA del sistema, lo que implicaba repetir constantemente distintas frases de un vocabulario conversacional de 1024 palabras hasta que el ordenador reconociera los patrones de actividad cerebral asociados a todos los sonidos básicos del habla.
El sistema también puede descodificar esas señales y convertirlas en texto a una velocidad de casi 80 palabras por minuto, que es aproximadamente la mitad de la velocidad natural del habla, de entre 150 y 200 palabras por minuto, según los investigadores, y tiene una precisión media de alrededor del 75 por ciento.
El avatar digital utiliza incluso expresiones faciales animadas, como abrir y cerrar la mandíbula y sonreír, que lo hacen aún más realista.
La Sra. Johnson, que es madre de dos hijos, espera que la última tecnología ayude a otros pacientes con afecciones similares a «saber que sus vidas no se han acabado ahora».
«Las discapacidades no tienen por qué detenernos»
«Quiero demostrarles que las discapacidades no tienen por qué detenernos ni frenarnos», afirma. «Cuando estaba en el hospital de rehabilitación, el logopeda no sabía qué hacer conmigo. Participar en este estudio me ha dado un sentido, siento que contribuyo a la sociedad. Siento que vuelvo a tener un trabajo. Es increíble que haya vivido tanto; ¡este estudio me ha permitido vivir de verdad mientras aún estoy viva!».
Los investigadores también esperan que la tecnología ayude a dar una solución a otros pacientes que no pueden comunicarse.
Sus hallazgos se publicaron en la revista Nature el 23 de agosto.
«Nuestro objetivo es restablecer una forma de comunicación plena y corporal, que es realmente la forma más natural que tenemos de hablar con los demás», afirmó Chang, que dirigió el estudio en la UCSF. «Estos avances nos acercan mucho más a convertirlo en una solución real para los pacientes», añadió.
El último avance médico se produce pocos meses después de que un hombre paralítico volviera a caminar por primera vez en años gracias a un implante colocado en el cerebro y la médula espinal que le permitía mover voluntariamente las piernas y los pies con solo pensarlo.
A este hombre de 40 años, que tenía las piernas y los brazos parcialmente paralizados tras sufrir un accidente de ciclismo hace 12 años que le dañó la médula espinal, le dijeron que nunca volvería a andar.
Sin embargo, gracias al dispositivo, conocido como «interfaz cerebro-espina dorsal», ahora puede ponerse de pie, subir escaleras e incluso atravesar terrenos complejos con la ayuda de un andador, según los investigadores.
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