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Científicos de la Universidad de California y el Instituto Chino de Investigación Cerebral (CIBR) dieron a conocer, respectivamente, sus últimos avances en materia de implantes cerebrales, orientados a personas que padecen alguna discapacidad, ya sea motriz, así como sensorial y del habla.
Acelerar la comunicación
La agencia AFP compartió la historia de Ann, de 47 años, que volvió a comunicarse más rápido con ayuda de un nuevo implante cerebral potenciado con Inteligencia Artificial (IA), el cual convierte casi simultáneamente en habla sus pensamientos.
Ann, profesora de matemáticas de secundaria, presenta cuadraplejia y perdió la capacidad de comunicarse con la voz tras sufrir un accidente cerebrovascular hace 18 años. En el estudio, los investigadores implantaron un dispositivo que conecta las ondas cerebrales a una computadora.
El equipo basado en California, había utilizado previamente una interfaz cerebro-computador (BCI, por sus siglas en inglés) para decodificar los pensamientos de Ann y traducirlos en habla. Sin embargo, había un retraso de ocho segundos entre la generación de pensamientos y la producción del habla leída en voz alta por una computadora.
Esto significaba que mantener una conversación fluida estaba fuera del alcance para Ann, una profesora de matemáticas de secundaria que no ha podido hablar desde que sufrió un accidente cerebrovascular hace 18 años.
Pero el nuevo modelo del equipo, presentado en la revista Nature Neuroscience, transformó los pensamientos de Ann en una versión de lo que era su voz con apenas un retraso de 80 milisegundos. Hasta ahora, solo se ha probado en una persona, pero genera esperanzas a personas que han perdido por completo la capacidad de comunicarse puedan recuperar su voz.
“Nuestro nuevo enfoque en tiempo real convierte las señales cerebrales en su voz personalizada casi inmediatamente, en menos de un segundo desde que intenta hablar”, dijo a AFP el principal autor del estudio, Gopala Anumanchipalli, de la Universidad de California, en Berkeley.
Anumanchipalli agregó que la meta final de Ann es convertirse en consejera universitaria.
“Aunque todavía estamos lejos de lograr eso para Ann, este avance nos acerca más a mejorar drásticamente la calidad de vida de las personas con parálisis vocal”, indicó.
Durante la investigación, Ann podía ver oraciones en una pantalla del tipo “Entonces me amas”, que ella pronunciaba para sí misma en su mente.
Estas señales cerebrales eran rápidamente convertidas en su voz, que los investigadores reconstruyeron a partir de grabaciones previas a su lesión. “Ann estaba muy emocionada al escuchar su voz, y reportó una sensación de corporalidad”, dijo Anumanchipalli.
El modelo utiliza un algoritmo basado en una técnica de IA llamada aprendizaje profundo, que fue entrenado previamente a partir de miles de frases que Ann intentó pronunciar silenciosamente. No es totalmente exacto, y el vocabulario es limitado por el momento a mil 24 palabras.
Patrick Degenaar, experto en neuroprótesis de la Universidad de Newcastle en Reino Unido, quien no participó en el estudio, destacó que esta investigación es una “prueba muy temprana” de la efectividad del método.
Degenaar señaló que este sistema utiliza una serie de electrodos que no penetran en el cerebro, a diferencia del BCI usado por la empresa Neuralink de Elon Musk.
El método para instalar estos electrodos es relativamente común en hospitales donde se diagnostica la epilepsia, lo que significa que esta tecnología podría implementarse fácilmente a gran escala, añadió.
Avance asiático
Reuters destacó la alianza entre un instituto de investigación chino y una empresa tecnológica, quienes pretenden implantar su chip cerebral en 13 personas para finales de este año, en una iniciativa que podría adelantar a Neuralink, de Elon Musk, en la recopilación de datos de pacientes.
El Instituto Chino de Investigación Cerebral (CIBR), con sede en Pekín, y NeuCyber NeuroTech han implantado el BeinaoNo.1, un chip cerebral inalámbrico semiinvasivo, a tres pacientes en el último mes y tienen previsto implantar 10 más este año, según Luo Minmin, director del CIBR y científico jefe de NeuCyber.
La aceleración de los ensayos en humanos por parte de CIBR y NeuCyber podría convertir a Beinao No.1 en el chip cerebral con mayor número de pacientes del mundo, lo que subraya la determinación de China de alcanzar a los principales desarrolladores extranjeros de interfaces cerebro computador (BCI).
Videos publicados este mes por medios estatales este mes de China mostraban a pacientes que sufrían algún tipo de parálisis utilizando el chip cerebral Beinao No. 1 para controlar un brazo robótico que les servía un vaso de agua, incluso transmitiendo sus pensamientos a la pantalla de un computador.
“Desde que se conoció la noticia del éxito de los ensayos con humanos de Beinao No. 1, hemos recibido innumerables peticiones de ayuda”, manifestó Luo Minmin.
El año pasado, el CIBR y NeuCyber ni siquiera habían comenzado los ensayos en humanos, anunciando en su lugar que un chip invasivo que habían desarrollado, Beinao No. 2, había sido probado con éxito en un mono, que fue capaz de controlar un brazo robótico.
Luo dijo que se estaba desarrollando una versión inalámbrica de Beinao No.2 parecida al producto de Neuralink y que esperaba que se probara en su primer humano en los próximos 12 a 18 meses.
Añade que, aunque CIBR y NeuCyber están en conversaciones con inversores y deseosas de recaudar fondos, las empresas que quieran asociarse con Beinao deberán tener visión de futuro y no centrarse en obtener beneficios rápidos.
“A corto plazo, cuando se trata de BCI, lo que se puede vender es muy limitado”, afirma Luo, quien añade que Beinao no tiene vínculos con el Ejército chino y se centra en ayudar a pacientes que sufren distintos tipos de análisis.
NeuCyber es propiedad de la Zhongguancun Development Corporation, que generó más de 9 mil millones de yuanes (mil 240 millones de dólares) en ingresos en 2023, según los registros corporativos chinos.
Una carrera global
Reuters aportó datos de contexto, al asegurar que la empresa estadounidense de BCI Synchron, entre cuyos inversores figuran los multimillonarios Jeff Bezos y Bill Gates, es actualmente el líder mundial en cuanto a ensayos con humanos, con 10 pacientes, seis en Estados Unidos y cuatro en Australia. Neuralink, de Musk, tiene actualmente tres personas con su implante.
Neuralink trabaja en chips cerebrales inalámbricos que se insertan en el interior del cerebro para maximizar la calidad de la señal, mientras que sus rivales trabajan en chips semiinvasivos, o sistemas BCI, que se colocan en la superficie cerebral. De este modo se sacrifica la calidad de la señal, pero se reduce el riesgo de daños en el tejido cerebral y otras complicaciones postoperatorias.
Synchron anunció recientemente una alianza con Nvidia para integrar la plataforma de IA del fabricante de chips en los sistemas BCI de la empresa.
