junio 19, 2021

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Los implantes cerebrales permiten que un hombre paralítico escriba en una pantalla usando solo sus pensamientos

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El sistema utiliza dos conjuntos de electrodos implantados que registran la actividad cerebral producida por el pensamiento de escribir letras. Luego, esta información es recopilada y procesada en tiempo real por una computadora, que convierte los datos en palabras en una pantalla.

Laboratorio Shenoy / Erika Woodrum

Los seres humanos han estado fascinados durante mucho tiempo con la idea de alguien o algo que pueda leer nuestras mentes, ya sea un telépata, una computadora o Santa Claus. Ahora, los científicos dicen que han desarrollado un sistema que combina el aprendizaje automático y una interfaz cerebro-computadora, o BCI, para leer la escritura que tiene lugar en el cerebro en lugar de en papel.

Un equipo de científicos trabajó con un hombre de 65 años paralizado del cuello para abajo, utilizando sensores implantados en su cerebro para detectar la actividad neuronal relacionada con la escritura a mano. Como el voluntario se imaginaba a sí mismo escribiendo cartas, esta actividad fue impulsada por un algoritmo que la traducía, en tiempo real, al texto mostrado en una pantalla.

Los detalles del experimento se presentan en un informe en el número actual de la revista Nature. Coautor del estudio Krishna Shenoy, un investigador del Instituto Médico Howard Hughes de la Universidad de Stanford, dice que este método parece ser potencialmente más poderoso que estudios similares que probaron traducir discurso en lugar de escritura a mano.

“Por el momento, otros investigadores pueden obtener un diccionario de 50 palabras utilizando métodos de aprendizaje automático al decodificar el habla”, dijo Shenoy. dijo en un comunicado. “Utilizando la caligrafía para registrar cientos de neuronas individuales, podemos escribir cualquier letra y, por lo tanto, cualquier palabra que proporcione un verdadero ‘vocabulario abierto’ que se puede utilizar en casi todas las situaciones de la vida”.

La esperanza es que dicho sistema permita a las personas paralizadas teclear y comunicarse eficazmente sin usar las manos. Neuralink, una startup apoyada por Elon Musk está trabajando en una tecnología similar de implantes cerebrales.

“Piense en cuánto de su día pasa en una computadora o comunicándose con otra persona”, dijo Shenoy. “Restaurar la capacidad de las personas que han perdido su independencia para interactuar con las computadoras y otras personas es extremadamente importante, y eso es lo que está poniendo proyectos como este al frente y en el centro”.

El sistema se ha demostrado como prueba de concepto en un solo paciente hasta ahora. Se basa en el trabajo anterior realizado por el equipo de Shenoy, en el que los participantes implantados con sensores neuronales intentaron movimientos del brazo para mover un cursor en una pantalla para señalar y hacer clic en letras y deletrear palabras y frases. Este método permitió a las personas “escribir” alrededor de 40 caracteres por minuto, mientras que el nuevo método de escritura a mano a través de velocidades de alrededor de 90 caracteres por minuto, se consideró un nuevo récord para escribir a través de BCI.

Los investigadores notaron que la tasa es casi la misma que para alguien de una edad similar a la de una persona de 65 años que escribe en un teléfono inteligente.

El sistema capturó letras del cerebro de un participante paralizado mientras se imaginaba escribiendo.

F. Willett et al./Naturaleza 2021 / Instituto Médico Howard Hughes

“La comunicación es fundamental para la forma en que funcionamos en la sociedad”, dijo Debara Tucci, directora del Instituto Nacional de Sordera y Otros Trastornos de la Comunicación, uno de los patrocinadores del estudio. “En el mundo actual de la comunicación basada en Internet, las personas con discapacidades físicas y del habla graves pueden enfrentarse a importantes barreras de comunicación y, potencialmente, al aislamiento. Esperamos que estos hallazgos fomenten el desarrollo comercial de esta última tecnología BCI”.

A Shenoy le gustaría ver la escritura a mano integrada en un sistema basado en BCI más complejo, que también permite la decodificación de voz y la navegación de apuntar y hacer clic como la de las interfaces de teléfonos inteligentes de hoy.

“Tener estos dos o tres modos y cambiar entre ellos es algo que hacemos de forma natural”, dijo.

Luego, el equipo planea trabajar con un participante que no puede hablar o que padece un trastorno neurológico degenerativo, como la esclerosis lateral amiotrófica, que puede robarle el habla a los pacientes.

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