Thomas Dalton
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Los neurocientíficos están enseñando a las computadoras a leer palabras directamente del cerebro de las personas.
Kelly Servick, que escribe para Science, informó esta semana sobre tres artículos publicados en el servidor de preimpresión bioRxiv en los que tres equipos diferentes de investigadores demostraron que podían decodificar el habla a partir de grabaciones de neuronas activadas. En cada estudio, los electrodos colocados directamente en el cerebro registraron la actividad neuronal mientras los pacientes de cirugía cerebral escuchaban el habla o leían palabras en voz alta. Luego, los investigadores trataron de averiguar qué escuchaban o decían los pacientes. En cada caso, los investigadores pudieron convertir la actividad eléctrica del cerebro en archivos de sonido al menos algo inteligibles..
El primer artículo, publicado en bioRxiv el 10 de octubre de 2018, describe un experimento en el que los investigadores reprodujeron grabaciones del habla a pacientes con epilepsia que estaban en medio de una cirugía cerebral. (Las grabaciones neuronales tomadas en el experimento tenían que ser muy detalladas para ser interpretadas. Y ese nivel de detalle está disponible solo durante las raras circunstancias en las que un cerebro se expone al aire y se colocan electrodos directamente en él, como en la cirugía cerebral. .) [Imágenes 3D: Explorando el cerebro humano]
Mientras los pacientes escuchaban los archivos de sonido, los investigadores registraron neuronas que se disparaban en las partes del cerebro de los pacientes que procesan el sonido. Los científicos probaron varios métodos diferentes para convertir esos datos de activación neuronal en voz y descubrieron que el "aprendizaje profundo", en el que una computadora intenta resolver un problema más o menos sin supervisión, funcionaba mejor. Cuando reprodujeron los resultados a través de un codificador de voz, que sintetiza voces humanas, para un grupo de 11 oyentes, esos individuos pudieron interpretar correctamente las palabras el 75 por ciento del tiempo..
Puedes escuchar el audio de este experimento aquí..
El segundo artículo, publicado el 27 de noviembre de 2018, se basó en grabaciones neuronales de personas que se sometieron a una cirugía para extirpar tumores cerebrales. Mientras los pacientes leían palabras de una sola sílaba en voz alta, los investigadores registraron tanto los sonidos que salían de la boca de los participantes como las neuronas que se disparaban en las regiones cerebrales que producen el habla. En lugar de entrenar las computadoras profundamente en cada paciente, estos investigadores enseñaron una red neuronal artificial para convertir las grabaciones neuronales en audio, mostrando que los resultados eran al menos razonablemente inteligibles y similares a las grabaciones hechas por los micrófonos. (El audio de este experimento está aquí, pero debe descargarse como un archivo zip).
El tercer artículo, publicado el 9 de agosto de 2018, se basó en registrar la parte del cerebro que convierte palabras específicas que una persona decide hablar en movimientos musculares. Si bien no hay ninguna grabación de este experimento disponible en línea, los investigadores informaron que pudieron reconstruir oraciones completas (también grabadas durante una cirugía cerebral en pacientes con epilepsia) y que las personas que escucharon las oraciones pudieron interpretarlas correctamente en una opción múltiple. prueba (de 10 opciones) el 83 por ciento del tiempo. El método de ese experimento se basó en identificar los patrones involucrados en la producción de sílabas individuales, en lugar de palabras completas..
El objetivo de todos estos experimentos es que algún día sea posible que las personas que han perdido la capacidad de hablar (debido a la esclerosis lateral amiotrófica o afecciones similares) hablen a través de una interfaz de computadora a cerebro. Sin embargo, la ciencia para esa aplicación aún no está disponible..
Interpretar los patrones neuronales de una persona que simplemente imagina el habla es más complicado que interpretar los patrones de alguien que escucha o produce un habla, informó Science. (Sin embargo, los autores del segundo artículo dijeron que podría ser posible interpretar la actividad cerebral de alguien que imagina el habla).
También es importante tener en cuenta que se trata de estudios pequeños. El primer artículo se basó en datos tomados de solo cinco pacientes, mientras que el segundo analizó a seis pacientes y el tercero solo a tres. Y ninguna de las grabaciones neuronales duró más de una hora..
Aún así, la ciencia está avanzando y los dispositivos de habla artificial conectados directamente al cerebro parecen una posibilidad real en algún momento en el futuro..
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Publicado originalmente el .