En un esfuerzo para otorgarle una voz a la gente que no puede hablar, un grupo de neurocientíficos diseñaron un aparato que puede transformar las señales del cerebro humano en palabras.

Esta tecnología todavía no es lo suficientemente precisa como para ser usada fuera de un laboratorio, sin embargo, puede sintetizar oraciones completas que son casi completamente comprensibles.

Sus creadores describieron al aparato decodificador de voz en un estudio publicado el 24 de abril de 2019 en Nature.

“Los científicos utilizaron previamente esta inteligencia artificial para traducir palabras únicas, la mayoría monosílabas, desde la actividad cerebral”, afirmó Chethan Pandarinath, neuroingeniero de la Universidad de Emory en Atlanta.

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“Hacer el salto de monosílabos a oraciones es técnicamente muy desafiante y es una de las cosas que hace a este aparato tan sorprendente“, agrega.

Mapeando los movimientos

Muchas personas que han perdido la habilidad de hablar se comunican usando tecnología que requiere pequeños movimientos para controlar un cursor que selecciona las palabras en una pantalla.

El físico inglés, Stephen Hawking, quien tenía una enfermedad neurodegenerativa, es uno de los ejemplos más claros.

“El usaba una máquina generadora de voz activada por un músculo en su mejilla” afirmó Edward Chang, neurocirujano de la Universidad de California, y autor del estudio.

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“Debido a que las personas que usan estos aparatos deben escribir las palabras letra por letra el proceso puede ser muy lento, produciendo hasta 10 palabras por minuto”, agregó Chang.

El habla natural tiene un promedio de 150 paloabras por minuto, por lo que Chang y su equipo decidieron modelar un sistema vocal cuando estaban construyendo su decodificador.

Los investigadores trabajaron con 5 personas que tenían electrodos implantados en la superficie de sus cerebros como parte de un tratamiento contra la epilepsia.

Primero, el equipo registró la actividad cerebral de los participantes, quienes tuvieron que leer cientos de oraciones en voz alta. Luego Chang y sus colegas combinaron estas grabaciones con datos de experimentos previos que determinaban como los movimientos de lengua, labios, mejilla y laringe crean un sonido.

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El equipo entrenó a un algoritmo de aprendizaje profundo con esta información y luego incorporó el programa en su decodificador.

El aparato transforma las señales cerebrales en movimientos estimados del tracto vocal y transforma dichas acciones en habla sintética. “Las personas que escucharon las oraciones sintéticas pudieron entender el 70% de las palabras“, afirmó Chang.

En otro experimento, los investigadores le preguntaron a uno de los participantes leer oraciones en voz alta y luego mimetizar las mismas oraciones moviendo sus bocas pero sin producir ningún sonido.

“Las oraciones sintéticas en esta prueba fueron de menor calidad que las creadas por el habla natural, pero los resultados siguen siendo esperanzadores“, agregó Chang.

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