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Un grupo de investigadores del Centro de Ingeniería Neural y Prótesis de la Universidad de California, Estados unidos, desarrollaron un implante cerebral que por medio de inteligencia artificial (IA) ayuda a los sobrevivientes de un accidente cerebrovascular a poder comunicarse en español y en inglés.
El trabajo indica que, hasta el momento los avances en la decodificación del habla a partir de la actividad cerebral se centraron en un solo idioma. “Por lo tanto, no está claro hasta qué punto la producción del habla bilingüe depende de una actividad cortical única o compartida entre idiomas”, especifica la investigación realizada por 11 científicos.
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Este equipo desarrolló el prototipo durante varios años hasta poder alcanzar el diseño de un sistema de decodificación que pudiera convertir la actividad cerebral en oraciones, tanto en inglés como en español, y mostrarlas en una pantalla. En la publicación del 20 de mayo en Nature Biomedical Engineering, se detalla paso a paso cómo fue la investigación para lograr este resultado.
La investigación que logró un implante bilingüe con IA
Los científicos recibieron en 2019 un paciente de seudónimo "Pancho". El hombre había tenido un accidente cerebrovascular a sus 20 años, a principios de la década del 2000, y había quedado con parálisis cerebral. Podía gemir o gruñir, pero no tenía la posibilidad de expresarse mediante palabras claras. Su lengua nativa era el español y había aprendido el inglés como segundo idioma.
En febrero de 2019, "Pancho" recibió un implante neuronal y, para el equipo que lideró el doctor Edward Chang, este dispositivo sirvió para comenzar a rastrear la actividad cerebral del paciente. El chip fue entrenado con un método de IA llamado red neuronal, que decodifica palabras según la actividad cerebral que se produce cuando intenta articularlas.
El dispositivo, llamado “interfaz cerebro-computadora”, procesa datos de la misma manera que lo hace un cerebro humano. Dos años después de haber comenzado el entrenamiento, "Pancho" adquirió la capacidad de comunicarse, pero solo en inglés.
Los primeros años de investigación llevaron a que los científicos descubrieran que "Pancho" tenía “actividad cortical” en ambos idiomas, aun después de haber quedado paralizado. Entonces, el equipo de Chang pensó en entrenar a un implante bilingüe en vez de hacerlo con sistemas de decodificación específicos del idioma por separado.
Un año después, los científicos intentaron demostrar su teoría y nuevamente acudieron a la misma IA para entrenar el implante cerebral de "Pancho" en las diferentes actividades neuronales producidas por su habla bilingüe. Como resultado, el paciente pudo comunicarse en ambos idiomas e inclusive, durante una misma charla, podía cambiar del español al inglés y viceversa sin problemas.
“Debido a que el habla es la forma más eficiente, expresiva y natural en la que las personas suelen comunicarse, creemos que permitir el control de las interfaces de asistencia mediante intentos naturales de hablar es el objetivo final de la neurotecnología de la comunicación”, cuenta el equipo. El estudio terminó por demostrar al menos la viabilidad de una neuroprótesis del habla bilingüe y cómo esta podría restaurar la comunicación de las personas que padecieron un accidente cerebrovascular.
kicp/mcc
