El dispositivo, un interfaz entre cerebro y ordenador, logra grabar las señales de las neuronas del cerebro a tiempo real.
Investigadores estadounidenses, suizos y holandeses han desarrollado implantes cerebrales que pueden decodificar el habla interna, identificando las palabras que dos personas dijeron mentalmente, sin mover los labios ni emitir ningún sonido.
Pese a que la tecnología está en una fase inicial y solo funciona con unas pocas palabras, pero no con frases, podría tener aplicaciones clínicas en un futuro. Dispositivos similares de interfaz entre cerebro y ordenador (BCI en sus siglas en inglés), que traducen las señales del cerebro a texto, han alcanzado velocidades de entre 62 y 78 palabras por minuto con algunas personas.
Pero estos aparatos fueron entrenados para interpretar el habla que, en parte, está vocalizada o gesticulada.
En este trabajo, que acaba de publicarse en la prestigiosa revista Nature Human Behaviour, se ha logrado, por primera vez, decodificar palabras que se han pensado, grabando las señales de las neuronas del cerebro a tiempo real.
“Es, probablemente, el estudio más avanzado en este ámbito”, ha subrayado Silvia Marchesotti, neuro-ingeniera en la universidad de Ginebra. Sarah Wandelt es ingeniera neuronal y trabajaba en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena cuando realizó la investigación, de la que es co-autora.
Como ha explicado, “esta tecnología podría ser particularmente útil para las personas que no pueden moverse, como los pacientes del síndrome de enclaustramiento”.
Esta patología es un estado de vigilia y consciencia con cuadriplejía y parálisis de los nervios craneales inferiores, que impide comunicarse (excepto moviendo los ojos), hablar y mover la cara.
La investigación se basó en la implantación de series de electrodos en el cerebro de dos personas con lesiones de la médula espinal. Se ubicaron en la circunvolución supramarginal, una región del cerebro que no había sido estudiada previamente con BCI de decodificación del habla.
Para Marchesotti, este es uno de los aspectos clave: se optó por la circunvolución supramarginal por estudios previos que mostraban que esta parte del cerebro está activa en el habla subvocal y en tareas como decidir si las palabras riman.
Dos semanas después de implantar los electrodos, se comenzó a recopilar datos: se entrenó al BCI con ocho palabras: seis eran verdaderas -campo de batalla, vaquero, pitón, cuchara, natación y teléfono- y dos inventadas, nifzig y bindip.
El motivo, como ha aclarado Wandelt, “era ver si el significado era necesario para la representación”. Durante tres días, los investigadores pidieron a cada participante que se imaginara diciendo las palabras que se mostraban en una pantalla, repitiendo el proceso varias veces con cada palabra.
El BCI combinó las mediciones de actividad cerebral de los participantes con un modelo informático para predecir su habla interna a tiempo real.
El decodificador no se limitó a predecir el habla que escuchaba una persona. También se pidió a los participantes que se imaginaran contando una de cinco historias breves. Los investigadores pudieron identificar qué historia se estaba imaginando basándose en el resultado del decodificador.
A continuación, los participantes vieron películas cortas mudas mientras estaban en el escáner de resonancia magnética funcional. Los decodificadores tradujeron su actividad cerebral en descripciones textuales generales de los acontecimientos de las películas.
«Para un método no invasivo, este es un verdadero avance en comparación con lo que se ha hecho antes, que normalmente consiste en palabras sueltas u oraciones cortas», dice Huth. «Estamos consiguiendo que el modelo decodifique lenguaje continuo durante largos períodos de tiempo con ideas complicadas».
Los investigadores también intentaron abordar las preocupaciones sobre la privacidad planteadas por esta tecnología. Demostraron que un decodificador entrenado con datos de una persona no puede decodificar datos de otra persona diferente.
Por lo tanto, un decodificador sólo podría funcionar para la persona en la que fue entrenado. Esa formación necesitaría la cooperación activa de la persona.
El equipo también descubrió que se podía resistir conscientemente al decodificador. Cuando los participantes se concentraban en otras tareas mientras escuchaban una historia (ya fuera nombrar e imaginar animales o contar una historia diferente), el decodificador no podía reproducir la historia que se escuchaba.
Actualmente, el sistema se basa en fMRI, que no es portátil y, por lo tanto, no se puede utilizar fuera del laboratorio. Pero los investigadores creen que este sistema podría adaptarse para utilizar mediciones más portátiles de la actividad cerebral. Esto permitiría su uso en situaciones del mundo real.