Ciencia y tecnología

"¿Has pensado en un vaquero?": científicos de Caltech diseñan una interfaz cerebral que adivina la palabra que estamos pensando

El experimento -con electrodos en la cabeza de dos pacientes tetrapléjicos- es muy preliminar pero avanza en el diseño de herramientas de comunicación para personas que han perdido el habla.

Un doctor visualiza la radiografía cerebral de un paciente. Recurso. / TEK IMAGE/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Es un pequeño paso en el camino de la investigación de los "interfaces cerebro máquina", los llamados IMC, o decodificadores del habla. Los diseñadores de estos aparatos buscan ayudar a comunicarse de nuevo a pacientes que han desarrollado problemas de habla -o directamente la han perdido- debido a una enfermedad o una lesión que les ha provocado afecciones neurológicas.

Los firmantes de este trabajo, los investigadores Sarah K. Wandelt, David A. Bjanes, Kelsie Pejsa, Brian Lee, Charles Liu y Richard A. Andersen recalcan que sus "hallazgos son muy preliminares" pero, a la misma vez, ponen en valor sus hallazgos: han conseguido saber qué palabra -dentro de una lista pequeña de palabras- estaba pensando un paciente al que tenían monitorizado con electrodos. Con todas las cautelas, se puede decir que le han leído la mente.

Explican que "este trabajo podría ayudar al desarrollo de herramientas que ayuden a restaurar la comunicación en personas que han perdido la capacidad de hablar". El estudio se dio a conocer como pre-print hace unos meses -durante un congreso de la Sociedad de Neurociencia, en San Diego, California- pero ahora lo publica, ya revisado por pares, la revista Nature Human Behaviour.

¿Cómo se ha hecho?

El equipo de Caltech colocó unos microelectrodos en la cabeza de dos pacientes tetrapléjicos para medir su actividad cerebral mientras les recitaban un grupo de 8 palabras, dos de ellas inventadas. Los electrodos se los colocaron en dos puntos muy concretos: la circunvolución supramarginal, uno de los pliegues de la corteza cerebral, y la corteza somatosensorial primaria, que se localiza en el giro poscentral del lóbulo parietal.

Luego entrenaron a su interfaz cerebro-máquina para reconocer los patrones cerebrales que se observaban cuando los dos participantes pensaban estas palabras reales, a las que hemos añadido su traducción en castellano para mejor comprensión del experimento:

  • Campo de batalla / Battlefield
  • Vaquero/ Cowboy
  • Pitón/ Python
  • Cuchara/ Spoon
  • Natación/ Swimming
  • Teléfono/ Telephone

A esas seis palabras, añadieron en el entrenamiento dos más. Dos pseudopalabras, o palabras inventadas:

  • Nifzig
  • Bindip

Se les pidió a los dos participantes, que llevaban los electrodos, que pensaran en una de esas palabras. Y que después de una breve pausa, la dijeran en voz alta.

Los resultados son sorprendente: Tras solo 15 minutos de entrenamiento, y utilizando un algoritmo de descodificación que califican los expertos como "relativamente sencillo", el dispositivo pudo identificar las palabras con una precisión superior al 90%.

Los investigadores habían conseguido decodificar las palabras que el sujeto pensaba pero también las que luego decía. No en todos los casos ni con los dos pacientes. A uno de ellos le pudieron "leer el pensamiento" en un 79% de las veces. Al otro, solo el 23%. En todo caso, el estudio dice que han encontrado "evidencias de representación neuronal compartida entre el habla interna, la lectura de palabras y el habla vocalizada en, al menos, uno de los participantes".

El estudio concluye señalando que todavía queda mucho camino por andar y que es "necesario realizar más investigaciones para mejorar la funcionalidad de la tecnología" probándola con más participantes y más palabras. En todo caso, estas dos áreas del cerebro sobre las que han trabajado, sobre todo la circunvolución supramarginal, es, dicen, "lugar prometedor para los aparatos IMC del futuro".

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Javier Ruiz Martínez

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Redactor de temas de sociedad, ciencia e innovación en la SER. Trabajo en el mejor trabajo del mundo:...

 
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