Implante cerebral único permite a un hombre paralizado tener comunicación bilingüe

Los implantes cerebrales tienen el potencial de restaurar la comunicación en personas que han quedado paralizadas debido a lesiones o enfermedades. Aunque este futuro aún está lejos, los implantes actualmente se encuentran en fase de prueba en ensayos clínicos.

Uno de estos ensayos, realizado en la Universidad de California, San Francisco, ha revelado inadvertidamente información sobre cómo el cerebro maneja el lenguaje. Un paciente bilingüe, que utiliza inglés y español, mostró que ambas lenguas generan señales consistentes en la zona del cerebro donde la intención de hablar se traduce en el control del tracto vocal. Esto indica que entrenar el sistema para reconocer frases en inglés también mejora su capacidad para reconocer el español.

Comprender el bilingüismo es crucial para entender cómo el cerebro maneja el lenguaje en general. El estudio resalta que la restauración de la comunicación en múltiples idiomas debe ser un objetivo para ayudar a las personas. Los individuos bilingües cambian de idioma según la situación social o incluso dentro de una misma frase para expresarse con mayor claridad, y consideran esta habilidad una parte esencial de su personalidad.

El trabajo forma parte de un ensayo clínico denominado BRAVO (brain-computer interface for restoration of arm and voice), que consiste en colocar implantes simples (128 electrodos) en la región motora del cerebro, encargada de traducir las intenciones en señales para activar los músculos necesarios.

En términos de habla, esto significa que las neuronas convierten el deseo de decir una palabra en la actividad muscular necesaria para controlar la boca y la lengua, expulsar suficiente aire y tensar las cuerdas vocales. Este proceso es complejo, ya que la actividad neuronal se presenta como una serie ruidosa de «picos» o cambios de voltaje. Traducir esto en significados específicos se maneja mediante sistemas de IA entrenados para asociar ciertos patrones de actividad con información específica.

El entrenamiento del software involucró que el participante imaginara decir palabras, permitiendo que el sistema reconociera 50 palabras en inglés, 50 en español y algunas idénticas en ambos idiomas, resultando en 178 palabras distintas. Inicialmente, la tasa de error era del 70%, pero con la ayuda de redes neuronales que formulan frases normales, la tasa de error se redujo a menos del 15%.

Una vez entrenado, el participante pudo participar en conversaciones y cambiar de idioma a voluntad. El sistema funcionó durante al menos 40 días antes de necesitar recalibración, superando a muchos otros sistemas.

El estudio apoya la hipótesis de que esta área del cerebro está especializada en producir sonidos sin importar el idioma. Aunque el rendimiento mejora si se sabe de antemano el idioma, el sistema hizo un trabajo considerablemente mejor que adivinar al azar. Los datos mostraron que no existen «electrodos específicos de idioma».

Además, el preentrenamiento del sistema solo con palabras en inglés redujo significativamente el tiempo necesario para entrenarlo en español, lo que sugiere perfiles de actividad similares. Los electrodos críticos para interpretar sílabas específicas mostraron patrones similares para sílabas parecidas.

A pesar de las limitaciones, es probable que el participante, conocido como Pancho, esté contento de poder comunicarse nuevamente. Científicamente, el trabajo confirma que las áreas del cerebro que controlan los músculos necesarios para el lenguaje no son especialmente exigentes respecto al idioma que manejan. Aunque hay desafíos por superar, este estudio representa un avance significativo hacia la restauración de la comunicación para personas paralizadas.

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