Un equipo de científicos creó una neuroprótesis con inteligencia artificial capaz de traducir las señales del cerebro de un paciente con ELA (Esclerosis Lateral Amiotrófica) en una voz sintética clara y natural.
Esta es una enfermedad del sistema nervioso que daña las células del cerebro y de la médula espinal llamadas neuronas motoras. Con los meses o años, afecta el movimiento corporal y también los músculos para hablar, tragar y respirar.
En este caso, el innovador sistema utiliza dos etapas de procesamiento para interpretar los sonidos y las palabras con una precisión superior al 99 %. De esta manera, puede lograr una respuesta casi instantánea con un retraso de apenas 30 milisegundos.
Neuroprótesis de voz y la ELA
Sergey Stavisky, profesor asociado de neurocirugía en la Universidad de California, es el creador de este sistema. Su trabajo fue reconocido con el Premio Chen de Investigación Acelerada en IA del Instituto de Ciencias.
Al respecto, este sistema se sitúa en la intersección de la neurociencia, la atención clínica y el aprendizaje automático. El investigador señaló que el objetivo principal es devolver la capacidad de hablar a quienes la han perdido.
Para esto, Stavisky y su equipo crearon un dispositivo impulsado por modelos de inteligencia artificial para interpretar la actividad cerebral de un paciente con ELA. Cabe resaltar que esta persona ya no podía hablar con claridad.
Este sistema opera en varias fases, siendo la primera la traducción de la actividad del cerebro en los sonidos fundamentales del lenguaje, conocidos como fonemas. Seguidamente, una herramienta basada en IA agrupa esos sonidos para armar palabras y oraciones.
De forma alternativa, el sistema también emplea técnicas de aprendizaje profundo para recrear directamente los sonidos y producir una voz sintética al instante. Finalmente, la tecnología es capaz de convertir los pensamientos en palabras habladas con gran precisión y un retraso de apenas 30 milisegundos.
Es decir, una velocidad tan alta que permite mantener una charla de forma fluida, muy similar a una conversación común y corriente. Según informó Yury V. Suleymanov, editor sénior de Science, la interfaz cerebro-computadora le permitió al paciente expresar 2,7 millones de palabras en dos años.
“Su equipo logró la síntesis de voz en tiempo real, lo que permitió al paciente modular la entonación e incluso cantar”, dijo Suleymanov en referencia al trabajo de Stavisky y sus compañeros.
Próximas innovaciones
Stavisky señaló que la meta principal a largo plazo es lograr una “voz sustituta de alta fidelidad”. El objetivo es que el sistema suene tan natural que, al hablar por teléfono, nadie perciba que no se trata de la voz real de la persona.
Asimismo, el experto comentó que la neuroprótesis de voz con IA que ayudó al paciente con ELA es el inicio del desarrollo de dispositivos más pequeños, totalmente implantables. El gran desafío será trasladar estos prototipos de laboratorio hacia herramientas clínicas de uso generalizado y disponibles para quienes las necesiten.
Información de Neuroscience / redacción Neuroweb
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