Gracias a un electrodo implantado en el cerebro, un hombre con parálisis cerebral, incapaz de moverse o comunicarse, ha podido utilizar un sintetizador de voz para producir los sonidos de las vocales.
Según los investigadores, esto podría algún día ayudar a pacientes similares a producir frases enteras con señales de su cerebro.
Frank Guenther, de la Universidad de Boston (Massachusetts, EEUU) y sus colaboradores, trabajaron con un paciente con “síndrome de enclaustramiento“, una condición en la que los pacientes están casi completamente paralizados y a menudo solamente puede mover los párpados, pero están plenamente conscientes.
El Dr. Guenther y su equipo tenían que determinar si el cerebro de este hombre podría producir las misas señales de voz que una persona sana. Para ello escanearon su cerebro mediante resonancia magnética funcional (RMNf) mientras intentaba decir ciertas vocales.
Una vez que los investigadores vieron que las señales eran las mismas, se implantó un electrodo diseñado por el neurólogo Philip Kennedy, de la empresa Neural Signals (Duluth, Georgia) en las regiones del cerebro donde se genera el lenguaje.
Este electrodo es diferente a otros utilizados para interfaces cerebro-ordenador, la mayoría de los cuales se fijan en el cráneo en lugar de en una parte específica del cerebro. Esto significa que los electrodos pueden moverse, lo que dificulta el registro de las mismas neuronas cada vez o dejar el electrodo en el mimo lugar durante más de unos meses.
El electrodo usado por el equipo de Guenther está impregnado de factores neurotróficos, que animan a las neuronas a crecer en y alrededor del electrodo y anclarlo en el lugar adecuado, lo que permite registrar las señales durante un tiempo mucho más largo.
Descifrando el código.
Una vez que se implantó el electrodo, el equipo utilizó un modelo informático de expresión hablada que el Dr. Guenther había desarrollado durante los últimos 15 años para decodificar las señales procedentes del cerebro del hombre y discernir qué sonidos de las vocales se está pensando. El Dr. Guenther, presentó estos resultados en la reunión de la Sociedad de Neurociencias que se celebró en Washington DC el pasado 19 de noviembre.
Hasta el momento, el paciente ha sido capaz “de producir tres sonidos de vocales con buena precisión”, comentó el Dr. Guenther. “Esto sucede tan rápido como el habla normal”, dijo.
“El objetivo a largo plazo, dentro de cinco años, es que el paciente utilize la interfaz cerebro-ordenador para producir palabras directamente”, dijo el Dr. Guenthe
La mayoría de las interfaces que se están desarrollando actualmente transmiten las señales desde la región del cerebro que controla el movimiento hasta un brazo ortopédico o incluso, como ha mostrado un reciente estudio con monos, el propio brazo del sujeto. Según Guenther, esta es la primera interfaz cerebro-ordenador que ha sido adaptado para el habla.
Pensando en voz alta
Dorina Papageorgiou, una neurocientífica que trabaja en la decodificación del habla desde señales de RMNf en la facultad de Medicina Baylor ( Houston, Texas), dice que esta investigación “está en la vanguardia en el ámbito de interfaz cerebro-ordenador en la generación de habla”.
Pero las señales que genera el cerebro para el lenguaje también pueden ser decodificadas por medio de electrodos colocados fuera del cerebro, en el cráneo, o por RMNf, como en la investigación de la Dra. Papageorgiou, quien cree que para muchos pacientes, los métodos no invasivos sería una mejor opción que colocar un electrodo en el cerebro.
El Dr. Guenther y sus colaboradores dicen que se sienten unos privilegiados por participar en este proyecto. “Esta fue la primera aplicación en la que vemos a una persona mejorar sus habilidades sobre la base de algo que era teoría hace unos años.”
Sus esfuerzos son también apreciados por el paciente. “Cuando llegamos por primera vez para instalar este sistema era obvio que estaba muy emocionado. Esto lo podemos saber por sus movimientos involunatrios, y porque intentaba mirarnos todo el rato”, comentó el Dr. Guenther. Como dijo el padre al equipo, “realmente tiene una nueva oportunidad de vida”.
El siguiente paso del equipo es entrenar al equipo decodificador para reconocer las consonantes para que los pacientes pueden formar palabras completas, e incluso frases. También esperan que con la evolución de la tecnología, se pueda implantar más electrodos en un próximo paciente para transmitir una señal más detallada.
http://www.brain-dynamics.es/neuroblog/es/2009/12/un-implante-cerebral-permite-hablar-a-un-mudo/
Según los investigadores, esto podría algún día ayudar a pacientes similares a producir frases enteras con señales de su cerebro.
Frank Guenther, de la Universidad de Boston (Massachusetts, EEUU) y sus colaboradores, trabajaron con un paciente con “síndrome de enclaustramiento“, una condición en la que los pacientes están casi completamente paralizados y a menudo solamente puede mover los párpados, pero están plenamente conscientes.
El Dr. Guenther y su equipo tenían que determinar si el cerebro de este hombre podría producir las misas señales de voz que una persona sana. Para ello escanearon su cerebro mediante resonancia magnética funcional (RMNf) mientras intentaba decir ciertas vocales.
Una vez que los investigadores vieron que las señales eran las mismas, se implantó un electrodo diseñado por el neurólogo Philip Kennedy, de la empresa Neural Signals (Duluth, Georgia) en las regiones del cerebro donde se genera el lenguaje.
Este electrodo es diferente a otros utilizados para interfaces cerebro-ordenador, la mayoría de los cuales se fijan en el cráneo en lugar de en una parte específica del cerebro. Esto significa que los electrodos pueden moverse, lo que dificulta el registro de las mismas neuronas cada vez o dejar el electrodo en el mimo lugar durante más de unos meses.
El electrodo usado por el equipo de Guenther está impregnado de factores neurotróficos, que animan a las neuronas a crecer en y alrededor del electrodo y anclarlo en el lugar adecuado, lo que permite registrar las señales durante un tiempo mucho más largo.
Descifrando el código.
Una vez que se implantó el electrodo, el equipo utilizó un modelo informático de expresión hablada que el Dr. Guenther había desarrollado durante los últimos 15 años para decodificar las señales procedentes del cerebro del hombre y discernir qué sonidos de las vocales se está pensando. El Dr. Guenther, presentó estos resultados en la reunión de la Sociedad de Neurociencias que se celebró en Washington DC el pasado 19 de noviembre.
Hasta el momento, el paciente ha sido capaz “de producir tres sonidos de vocales con buena precisión”, comentó el Dr. Guenther. “Esto sucede tan rápido como el habla normal”, dijo.
“El objetivo a largo plazo, dentro de cinco años, es que el paciente utilize la interfaz cerebro-ordenador para producir palabras directamente”, dijo el Dr. Guenthe
La mayoría de las interfaces que se están desarrollando actualmente transmiten las señales desde la región del cerebro que controla el movimiento hasta un brazo ortopédico o incluso, como ha mostrado un reciente estudio con monos, el propio brazo del sujeto. Según Guenther, esta es la primera interfaz cerebro-ordenador que ha sido adaptado para el habla.
Pensando en voz alta
Dorina Papageorgiou, una neurocientífica que trabaja en la decodificación del habla desde señales de RMNf en la facultad de Medicina Baylor ( Houston, Texas), dice que esta investigación “está en la vanguardia en el ámbito de interfaz cerebro-ordenador en la generación de habla”.
Pero las señales que genera el cerebro para el lenguaje también pueden ser decodificadas por medio de electrodos colocados fuera del cerebro, en el cráneo, o por RMNf, como en la investigación de la Dra. Papageorgiou, quien cree que para muchos pacientes, los métodos no invasivos sería una mejor opción que colocar un electrodo en el cerebro.
El Dr. Guenther y sus colaboradores dicen que se sienten unos privilegiados por participar en este proyecto. “Esta fue la primera aplicación en la que vemos a una persona mejorar sus habilidades sobre la base de algo que era teoría hace unos años.”
Sus esfuerzos son también apreciados por el paciente. “Cuando llegamos por primera vez para instalar este sistema era obvio que estaba muy emocionado. Esto lo podemos saber por sus movimientos involunatrios, y porque intentaba mirarnos todo el rato”, comentó el Dr. Guenther. Como dijo el padre al equipo, “realmente tiene una nueva oportunidad de vida”.
El siguiente paso del equipo es entrenar al equipo decodificador para reconocer las consonantes para que los pacientes pueden formar palabras completas, e incluso frases. También esperan que con la evolución de la tecnología, se pueda implantar más electrodos en un próximo paciente para transmitir una señal más detallada.
http://www.brain-dynamics.es/neuroblog/es/2009/12/un-implante-cerebral-permite-hablar-a-un-mudo/
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