Un combo cerebro-computadora permite a un hombre mudo con ELA volver a ‘hablar’

(DennisThompson - HealthDay News) - Casey Harrell estaba perdiendo la capacidad de hablar debido a la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), también conocida como enfermedad de Lou Gehrig. ”No poder comunicarme es muy frustrante y desmoralizador. Es como si estuvieras atrapado”, dijo Harrell, de 45 años.

Pero una nueva interfaz cerebro-computadora está permitiendo a Harrell hablar con otros una vez más, con su cerebro proporcionando las palabras y una computadora dándoles voz. Cuatro matrices de microelectrodos implantadas en una región del cerebro responsable de coordinar el habla detectan las palabras que Harrell quiere decir y envían esa información a un programa informático.

Durante la primera sesión de Harrell, el sistema tardó 30 minutos en lograr una precisión de más del 90% con un vocabulario de 50 palabras, dijeron los investigadores. Las palabras decodificadas aparecen en una pantalla y se leen en voz alta con una voz que suena como la de Harrell antes de desarrollar la ELA.

"La primera vez que probamos el sistema, lloró de alegría cuando las palabras que estaba tratando de decir correctamente aparecieron en la pantalla. Todos lo hicimos", dijo el investigador Sergey Stavisky, codirector del Laboratorio de Neuroprótesis Davis de la Universidad de California.

La ELA afecta a las células nerviosas que controlan el movimiento en todo el cuerpo, apuntaron los investigadores. Provoca una pérdida gradual de la capacidad de pararse, caminar, usar las manos e incluso hablar. Cuando Harrell entró en el estudio, había desarrollado debilidad en los brazos y las piernas y su habla era muy difícil de entender.

En julio de 2023, los investigadores implantaron los electrodos en el cerebro de Harrell, para poder registrar la actividad cerebral relacionada con el habla. ”Realmente estamos detectando su intento de mover los músculos y hablar”, explicó Stavisky en un comunicado de prensa de la universidad. “Estamos grabando desde la parte del cerebro que está tratando de enviar estos comandos a los músculos. Y básicamente estamos escuchando eso, y estamos traduciendo esos patrones de actividad cerebral a un fonema, como una sílaba o la unidad de oración, y luego las palabras que están tratando de decir”.

Uno de los obstáculos para el desarrollo de este tipo de interfaces cerebro-computadora (BCI, por sus siglas en inglés) es que se necesita tiempo para que la computadora aprenda a interpretar correctamente las señales cerebrales, dijeron los investigadores.

"Los sistemas BCI de voz anteriores tenían errores de palabras frecuentes. Esto dificultaba que el usuario se entendiera de forma consistente, y era una barrera para la comunicación", señaló el investigador , el Dr. David Brandman, profesor asistente de neurocirugía de la UC Davis. "Nuestro objetivo era desarrollar un sistema que permitiera a alguien ser entendido cuando quisiera hablar".

Durante la segunda sesión de Harrell con el dispositivo, el tamaño de su vocabulario potencial aumentó de 50 a 125,000 palabras, encontraron los investigadores. Con solo 1,4 horas adicionales de datos de entrenamiento, el BCI logró una precisión de palabras del 90% junto con este vocabulario muy ampliado.

Un informe sobre el caso de Harrell se publicó el 14 de agosto en la revista New England Journal of Medicine. El sistema ahora tiene una precisión superior al 97%, después de 84 sesiones de datos durante 32 semanas en las que Harrell participó en más de 248 horas de comunicación, dijeron los investigadores. ”En este punto, podemos decodificar lo que Casey está tratando de decir correctamente alrededor del 97% de las veces, lo cual es mejor que muchas aplicaciones de teléfonos inteligentes disponibles comercialmente que intentan interpretar la voz de una persona”, dijo Brandman.

“Esta tecnología es transformadora porque brinda esperanza a las personas que quieren hablar pero no pueden”, agregó Brandman. “Espero que una tecnología como este discurso BCI ayude a los futuros pacientes a hablar con sus familiares y amigos”. Harrell estuvo de acuerdo. ”Algo como esta tecnología ayudará a las personas a reintegrarse a la vida y a la sociedad”, dijo.

Más información

La Asociación de ELA ofrece más información sobre la ELA.

FUENTE: Universidad de California, Davis, comunicado de prensa, 14 de agosto de 2024

* DennisThompson. HealthDay Reporters ©The New York Times 2024