Investigadores de la Universidad de California, Davis, demostraron el uso a largo plazo de una interfaz neural de habla por un paciente con esclerosis lateral amiotrófica (ELA). Durante 19 meses, Casey Harrell transmitió 183,060 oraciones — 1,960,163 palabras — a una velocidad promedio de 56 palabras por minuto.
Según un artículo en Nature Medicine, los autores estudiaron no una demostración de laboratorio, sino el uso cotidiano del sistema sin la presencia de investigadores.
Lo que reveló el uso en casa
Harrell utilizó la interfaz neural en casa durante más de 3,800 horas. El sistema le ayudó a comunicarse con familiares, amigos, colegas y médicos, enviar mensajes y correos electrónicos, participar en videollamadas, usar internet y mantener un empleo completo a pesar de la parálisis.
Según la estimación del paciente, el sistema decodificó el 92% de las oraciones como al menos "mayormente correctas". En pruebas formales, donde a Harrell se le mostraron palabras en una pantalla, la precisión superó el 99% con un vocabulario de 125,000 palabras en inglés. La cifra máxima en el artículo fue del 99.2%.
En el momento en que se publicó el estudio, Harrell había utilizado el sistema en 444 de los 653 días después de la implantación. Después de que se permitió a sus asistentes conectar y desconectar el equipo por su cuenta sin la presencia de investigadores, el tiempo promedio de interacción creció de 3.7 a 9.5 horas por día.
Cómo funciona el sistema
En 2023, se implantaron cuatro matrices de microelectrodos en el giro precentral izquierdo de Harrell, el área del cerebro asociada con la coordinación del habla. El sistema lee señales de 256 electrodos corticales cuando el paciente intenta hablar.
El algoritmo convierte la actividad neural en probabilidades de fonemas cada 80 ms, después de lo cual un modelo de lenguaje selecciona la secuencia de palabras más probable de un vocabulario de aproximadamente 125,000 palabras. El texto se muestra en la pantalla en tiempo real. Una vez que se completa una frase, el sistema puede vocalizarla con una voz sintetizada ajustada al sonido de la voz de Harrell antes de su enfermedad.
Para controlar la computadora, el paciente también utilizó un decodificador de cursor. Se pensaba anteriormente que el habla y sus movimientos podrían requerir diferentes regiones del cerebro, pero el equipo demostró que ambos modos pueden implementarse a través de señales del córtex motor del habla.
De la demostración a la herramienta cotidiana
El equipo ya había demostrado la alta precisión de la interfaz neural en sesiones de laboratorio. En 2024, los investigadores informaron que en la primera sesión de entrenamiento de 30 minutos, el sistema alcanzó una precisión del 99.6% con un vocabulario de 50 palabras. Al segundo día, después de otras 1.4 horas de configuración, la precisión fue del 90.2% con un vocabulario de 125,000 palabras.
El nuevo trabajo cambia el enfoque de ensayos controlados a un uso cotidiano a largo plazo. Según los autores, este es uno de los pasos clave hacia interfaces neuronales prácticas para personas con discapacidades motoras severas. El coautor del estudio, Sergey Stavisky, declaró que las 3,800 horas de actividad cerebral registradas durante el uso del sistema se convirtieron, según sus datos, en el conjunto de datos individual más grande con resolución de neuronas individuales.
Los autores enfatizaron que el estudio describe un solo caso clínico. Aún no se sabe hasta qué punto los resultados pueden ser transferidos a otros pacientes, áreas de implantación, tipos de electrodos y condiciones neurológicas. El sistema también sigue siendo experimental. Utiliza conexiones por cable, requiere conexión diaria por asistentes capacitados y, debido al tamaño del equipo, es adecuado solo para uso en casa.
En marzo, el director de Neuralink, Elon Musk, informó que su dispositivo BCI es capaz de restaurar el habla a personas que la han perdido. Uno de los pacientes, en el día 80 de uso del implante neural, pudo lanzar World of Warcraft y jugar con el poder del pensamiento.
En abril, se conoció sobre el usuario del dispositivo cerebro-computadora Galen Buckwalter, quien aprendió a crear música con el poder del pensamiento.
Recuerda que en primavera los medios informaron que la startup de un ex presidente de Neuralink probaría un chip biohíbrido en humanos.
Fuente: ForkLog
