Neuroprótesis: increíble dispositivo capta ondas cerebrales que permiten “hablar” a un hombre paralítico

Por primera vez desde el punto de vista médico, los investigadores aprovecharon las ondas cerebrales de un hombre paralítico incapaz de hablar y convirtieron lo que pretendía decir en frases en la pantalla de un computador.

Aunque se necesitarán años de investigación adicional, el estudio, informado el miércoles, marca un paso importante hacia el restablecimiento de una comunicación más natural 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 en el comienzo de un nuevo capítulo, un nuevo campo” para aliviar la devastación de los pacientes que perdieron esa capacidad.

Hoy en día, las personas que no pueden hablar o escribir debido a la parálisis tienen formas muy limitadas de comunicarse. Por ejemplo, el hombre del experimento, que no fue identificado para proteger su privacidad, usa un puntero adjunto a una gorra de béisbol que le permite mover la cabeza para tocar palabras o letras en una pantalla. Otros dispositivos pueden captar los movimientos oculares de los pacientes. Pero es una sustitución del habla frustrantemente lenta y limitada.

Aprovechar las señales cerebrales para solucionar una discapacidad es un campo candente. 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: imaginan que se mueven y esas señales cerebrales se transmiten a través de un computador a la extremidad artificial.

El equipo de Chang se basó en ese trabajo para desarrollar una “neuroprótesis del habla”: decodifica las ondas cerebrales que normalmente controlan el tracto vocal, los pequeños movimientos musculares de los labios, la mandíbula, la lengua y la laringe que forman cada consonante y vocal.

Un hombre de unos 30 años que hace 15 años sufrió un derrame cerebral que le provocó una parálisis generalizada y le privó del habla, se ofreció como voluntario para probar el dispositivo. Los investigadores implantaron electrodos en la superficie del cerebro del hombre, sobre el área que controla el habla.

Un computador analizó los patrones cuando intentó decir palabras comunes como “agua” o “bueno”, y finalmente pudo diferenciar entre 50 palabras que podrían generar más de 1.000 oraciones.

Aparece con preguntas como “¿cómo estás hoy?” o “¿tiene sed?”, el dispositivo finalmente le permitió al hombre responder “soy muy bueno” o “no, no tengo sed”, sin pronunciar las palabras, sino traducirlas 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 decirla, dijo el autor principal, David Moses, ingeniero del laboratorio de Chang. Eso no es tan rápido como hablar, pero es más rápido que dar una respuesta.

En una editorial adjunta, los neurólogos de Harvard Leigh Hochberg y Sydney Cash calificaron el trabajo como una “demostración pionera”.

Sugirieron mejoras, pero dijeron que si la tecnología funciona, eventualmente podría ayudar a las personas con lesiones, accidentes cerebrovasculares o enfermedades como la esclerosis lateral amiotrófica, cuyos “cerebros preparan los mensajes para su entrega, pero esos mensajes quedan atrapados”.

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

Solo entonces llegó el momento de probar el experimento con alguien que no podía hablar. ¿Cómo sabían que el dispositivo interpretó correctamente sus palabras? Comenzaron pidiéndole que dijera oraciones específicas como, “por favor, traiga mis lentes”, en lugar de responder preguntas abiertas hasta que la máquina traduzca con precisión la mayor parte del tiempo.

Los siguientes pasos incluyen formas de mejorar la velocidad, la precisión y el tamaño del vocabulario del dispositivo, y tal vez algún día permitir una voz generada por computador en lugar de texto en una pantalla, mientras se prueba en una pequeña cantidad de voluntarios adicionales.