San Francisco Frontiers - Implantes cerebrales para restablecer el habla avanzan a grandes pasos

Pat Bennet, de 68 años, era una ejecutiva dinámica y con un estilo de vida saludable y deportivo. Pero hace diez años le diagnosticaron la enfermedad de Charcot, un trastorno neurodegenerativo que priva progresivamente al paciente de sus movimientos, hasta provocarle la parálisis completa.

En su caso, esa enfermedad se tradujo inicialmente en una dificultad para expresarse, hasta perder la capacidad de hablar.

Investigadores del departamento de neurocirugía de la universidad estadounidense de Stanford le introdujeron en marzo de 2022 cuatro pequeños chips con 64 microelectrodos, fabricados con silicona.

Incrustado en 1,5 milímetros en la corteza cerebral, estos chips registran las señales eléctricas producidas por las partes del cerebro dedicadas al lenguaje.

Esas señales son llevadas fuera del cerebro a través de un conjunto de cables y analizadas con un algoritmo, que en los últimos cuatro meses "aprendió" a interpretar su sentido.

Es decir, el algoritmo asocia las señales a fonemas y así compone palabras, con la ayuda de un modelo de lenguaje.

"Ahora podemos imaginar que en un futuro será posible restablecer una conversación fluida en una persona que sufra una parálisis" de lenguaje, aseguró en una rueda de prensa Frank Willett, profesor en Stanford y coautor del estudio.

Gracias a este dispositivo tecnológico, Bennet habla a través de una pantalla a un ritmo de más de 60 palabras por minuto.

Esto representa una capacidad para hablar inferior a las 150 o 200 palabras por minuto de una persona normal, pero se trata de un ritmo tres veces superior al logrado por una persona con parálisis de lenguaje en 2021, en otra experiencia científica impulsada por el mismo laboratorio.

Su porcentaje de error en un vocabulario de 50 palabras es del 10%, mientras que antes era de más del 20%.

- Voz artificial -

El segundo avance, descrito en Nature, fue llevado a cabo por el equipo de Edward Chang en la universidad de California.

Su dispositivo se basa en una banda de electrodos instalados en la corteza cerebral.

Su eficacia resulta comparable a la del estudio de Stanford, con una media de 78 palabras por minuto.

Representó un avance enorme para la paciente en que instalaron los electrodos. Tras haber sufrido una paraplejia debido a una hemorragia cerebral, hasta ahora su capacidad de habla era de 14 palabras por minuto, con la ayuda de una técnica que seguía los movimientos de la cabeza.

Una de las especificidades del dispositivo del laboratorio californiano es que no solo analiza las señales eléctricas de la parte del cerebro dedicada al lenguaje, sino también los movimientos de los labios, la lengua y los otros músculos faciales que producen los sonidos.

"Hace entre cinco y seis años que empezamos a entender las redes eléctricas que rigen los movimientos de los labios, la mandíbula y la lengua y que nos permiten producir los sonidos específicos de cada consonante, vocal y palabra", explica el profesor Chang.

La interfaz entre el cerebro y el dispositivo de este laboratorio no solo produce lenguaje en forma de texto en una pantalla, sino también con una voz artificial y un avatar que reproduce las expresiones faciales del paciente cuando se expresa.

El laboratorio de la universidad de California aspira ahora a desarrollar una versión sin hilos del mismo mecanismo.

Esto tendría "consecuencias profundas para la independencia y las interacciones sociales" del paciente, destaca David Moses, coautor del estudio y profesor de neurocirugía en la universidad de San Francisco.

M.Gonzalez--SFF