Científicos de la Universidad de Stanford, en California, Estados Unidos, han conseguido descifrar la actividad cerebral que se produce durante el lenguaje interno.
Este avance, publicado en la revista Cell, podría ayudar a las personas que no pueden hablar a comunicarse más fácilmente mediante tecnologías de interfaz cerebro-ordenador (BCI).
"Es la primera vez que logramos comprender cómo es la actividad cerebral cuando solo se piensa en hablar", afirma la autora principal, Erin Kunz.
"Para las personas con graves discapacidades motoras y del habla, las BCI capaces de descodificar el lenguaje interno podrían ayudarles a comunicarse con mucha más facilidad y naturalidad", explica.
El monólogo que tiene lugar en la mente de las personas cuando piensan en hablar, y lo han traducido en palabras con una precisión de hasta el 74 %.
BCI
Las BCI son una herramienta que permite ayudar a personas con discapacidad.
Mediante sensores implantados en las regiones del cerebro que controlan el movimiento, estos sistemas decodifican las señales neuronales relacionadas con el movimiento y las convierten en acciones.
En el caso de las personas con parálisis, algunas BCI han logrado interpretar la actividad cerebral de los usuarios que intentan hablar en voz alta activando los músculos relacionados y "escribir" lo que intentan decir.
Pruebas
Los investigadores, registraron la actividad neuronal de microelectrodos implantados en la corteza motora (una región del cerebro responsable del habla) de cuatro personas con parálisis grave debido a esclerosis lateral amiotrófica (ELA) o un accidente cerebrovascular en el tronco encefálico.
Donde los participantes intentaron hablar o intentaban imaginar decir una serie de palabras y descubrieron que el intento de hablar y el habla interna activan regiones superpuestas del cerebro y evocan patrones similares de actividad neuronal, aunque el habla interna tiene una intensidad de activación más débil en general.
Utilizando los datos del habla interna, el equipo entrenó modelos de inteligencia artificial para interpretar las palabras imaginadas y en una demostración de prueba de concepto, la BCI pudo descodificar frases imaginadas de un vocabulario de hasta 125.000 palabras con una precisión del 74 %.
La BCI también fue capaz de captar lo que algunos participantes del habla interna nunca habían recibido instrucciones de decir, como números cuando se les pidió que contaran los círculos rosas en la pantalla.
El equipo también descubrió que, aunque el habla intentada y el habla interna producen patrones similares de actividad neuronal en la corteza motora, eran lo suficientemente diferentes como para distinguirse de forma fiable entre sí.
Palabra clave elegida
La investigación también determinó un mecanismo controlado por contraseña que impediría al BCI decodificar el habla interna a menos que se desbloqueara temporalmente con una palabra clave elegida.
En su experimento, los usuarios podían pensar en la frase "chitty chitty bang bang" para iniciar la decodificación del habla interna.
El sistema reconoció la contraseña con una precisión superior al 98 %.
"El futuro de las BCI es prometedor. Este trabajo ofrece una esperanza real de que las BCI de habla puedan restaurar algún día una comunicación tan fluida, natural y cómoda como el habla conversacional", subraya Frank Willett, investigador de Stanford y autor principal de la investigación.
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