Hablar no consiste únicamente en pronunciar palabras. Una mirada, una sonrisa, un movimiento de las cejas o un gesto con las manos pueden cambiar por completo el significado de una conversación. Para las personas que han perdido la capacidad de moverse o hablar debido a una lesión o enfermedad, recuperar esa parte de la comunicación representa uno de los grandes desafíos de la tecnología médica.

Ahora, investigadores de la Universidad de California en San Francisco (UCSF) desarrollaron una interfaz cerebro-ordenador, conocida como BCI (Brain-Computer Interface), que busca ir un paso más allá: interpretar al mismo tiempo las palabras y los gestos que una persona intenta realizar.

El avance fue descrito en un estudio publicado en la revista científica Nature Neuroscience y podría contribuir al desarrollo de sistemas de comunicación más completos para personas con parálisis.

Una interfaz que interpreta lo que el cerebro intenta hacer

Las BCI funcionan captando la actividad eléctrica del cerebro y convirtiéndola en instrucciones que pueden ser interpretadas por un dispositivo externo.

Hasta ahora, muchas de estas tecnologías se habían concentrado principalmente en recuperar una función concreta, como producir habla mediante una computadora o controlar determinados movimientos.

El nuevo sistema busca combinar ambas posibilidades.

Los investigadores encontraron que las señales neuronales relacionadas con el habla y los movimientos gestuales pueden interferirse cuando una persona intenta realizar ambas acciones al mismo tiempo. Por eso, uno de los principales retos consistía en desarrollar un sistema capaz de distinguir las diferentes señales y procesarlas simultáneamente.

Para hacerlo, los científicos utilizaron inteligencia artificial y dos sistemas de decodificación que analizan diferentes patrones de actividad cerebral.

253 electrodos conectados al cerebro

El prototipo requiere una intervención quirúrgica para colocar 253 electrodos sobre la superficie del hemisferio izquierdo del cerebro.

Estos electrodos registran la actividad de una amplia región sensoriomotora relacionada con el habla y los movimientos.

La información obtenida es procesada por los sistemas de inteligencia artificial y posteriormente transformada en diferentes formas de comunicación.

💻 En uno de los casos, las señales pueden convertirse en texto que aparece en una pantalla.

🧑‍💻 Además, el sistema puede controlar un avatar virtual, capaz de reproducir determinados movimientos y expresiones no verbales que la persona intenta realizar.

De esta manera, la comunicación no dependería únicamente de las palabras escritas o habladas, sino que podría incorporar parte de los gestos que normalmente acompañan una conversación.

Tres personas participaron en las pruebas

El sistema fue probado con tres participantes que presentaban diferentes condiciones que afectaban su capacidad motora.

Entre ellos había personas que habían sufrido accidentes cerebrovasculares y otra diagnosticada con esclerosis lateral amiotrófica (ELA).

Durante las pruebas, los investigadores trabajaron con 10 frases y 10 gestos diferentes, adaptando el sistema a las capacidades de cada participante.

Los resultados mostraron tasas de éxito que oscilaron entre 75 % y 100 %, dependiendo de la tarea y del participante.

Aunque se trata de una investigación todavía experimental, los resultados muestran que es posible interpretar simultáneamente diferentes formas de intención comunicativa a partir de la actividad cerebral.

¿Por qué este avance es importante?

Una conversación humana contiene mucho más que palabras.

Cuando alguien dice algo, también puede sonreír, levantar las cejas, mover la cabeza o realizar un gesto para expresar ironía, alegría, sorpresa o preocupación.

Para una persona con parálisis severa, recuperar únicamente la capacidad de producir palabras puede no ser suficiente para reproducir toda esa riqueza comunicativa.

Por eso, los investigadores buscan desarrollar neuroprótesis capaces de recuperar formas de comunicación cada vez más naturales.

El objetivo a largo plazo no sería simplemente hacer que una computadora “hable” por una persona, sino permitir que su intención comunicativa pueda expresarse de una manera mucho más cercana a una conversación convencional.

Todavía quedan varios desafíos

A pesar de los resultados, la tecnología todavía está lejos de convertirse en una herramienta de uso cotidiano.

El sistema requiere una cirugía cerebral para implantar los electrodos y las pruebas realizadas hasta ahora involucraron solamente a tres participantes. Además, los investigadores todavía deben mejorar la precisión y comprobar cómo funciona el sistema durante períodos más prolongados y en situaciones de comunicación más variadas.

Aun así, el desarrollo representa un paso importante en la evolución de las interfaces cerebro-ordenador.

🤯🧠 La idea parece sacada de una película de ciencia ficción: que una persona pueda “hablar” y expresar gestos utilizando únicamente las señales de su cerebro. Pero esta tecnología demuestra que ese futuro ya comenzó a ser investigado.