Crean un implante para que personas con parálisis puedan comunicarse a través de un avatar

BarcelonaSaludar con la mano, encogerse de hombros en señal de duda o asentir con la cabeza son algunos de los gestos corporales que vertebran la comunicación humana, que por naturaleza combina el habla con este tipo de movimientos. Las personas que sufren un accidente cardiovascular, como por ejemplo un ictus, o una enfermedad neurodegenerativa, como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), tienen menos capacidad para hacerse entender, ya que la parálisis que se deriva de ello altera tanto el habla como el movimiento corporal. Ahora un equipo de investigadores de la Universidad de California en San Francisco (UCSF) ha creado un implante cerebral que es capaz de descodificar el habla y los gestos de las personas con parálisis severa y los canaliza a través de un avatar digital animado.

La revista Nature Neuroscience publica los resultados de este estudio sobre un nuevo sistema que conecta el cerebro con el ordenador. El objetivo de los investigadores es avanzar hacia una comunicación más natural para las personas con parálisis que tienen dificultades para hacerse entender. Hasta ahora las tecnologías que buscan restaurar la comunicación de las personas con parálisis motora grave se limitaban a descodificar el habla o el movimiento de las extremidades de forma aislada. Este nuevo sistema consigue integrar ambas modalidades a la vez, hecho que permite recuperar una comunicación no verbal "más expresiva y natural", según los autores.

El sistema utiliza un único implante de alta densidad de electrodos (ECoG) que han probado en tres personas con parálisis grave que ya no podían hacerse entender. Se trata de dos personas afectadas por un ictus y una tercera con ELA. Los autores primero demostraron que con un solo implante podían captar señales vinculadas a diversos tipos de movimiento, incluidos los movimientos de las extremidades superiores y los movimientos de la boca y la cara relacionados con el habla, como por ejemplo encogerse de hombros, alzar un puño en señal de victoria o asentir con la cabeza.

Después los autores utilizaron decodificadores paralelos de habla y gestos en dos de los participantes para animar un avatar de cuerpo entero: se pidió a los participantes que intentaran hacer gestos específicos, que respondieran a preguntas de conversación, o ambas cosas. En las tareas de conversación el sistema decodificó con precisión el habla y los gestos en ambos participantes. Uno, de hecho, alcanzó una precisión media del 100% tanto en la decodificación del habla como de los gestos a lo largo de tres bloques de conversación.

Modelo de IA

Los investigadores comprobaron que, aunque las áreas cerebrales encargadas del habla y del movimiento de las manos tienen una organización general separada, existe una coincidencia parcial en la actividad neural. Para evitar interferencias entre las dos señales, el equipo diseñó un modelo de inteligencia artificial capaz de procesar las dos actividades de manera independiente y simultánea. Según los autores, este trabajo supone un paso decisivo hacia el desarrollo de herramientas de neurotecnología que devuelvan no solo la voz, sino también la capacidad de expresión gestual y emocional a pacientes privados de la movilidad y el habla.