La Universidad de California creó un implante cerebral que permite hablar y gesticular mediante un avatar digital
Un equipo de la Universidad de California en San Francisco desarrolló una interfaz cerebro-computadora que decodifica en simultáneo palabras y gestos desde un único implante, para animar un avatar en personas con parálisis.
Un implante cerebral desarrollado por investigadores de la Universidad de California en San Francisco (UCSF) permitió que personas con parálisis expresaran palabras y gestos a través de un avatar digital. El sistema combina señales cerebrales con aprendizaje automático para decodificar de forma simultánea el habla pensada y ciertos movimientos comunicativos, y luego reproducirlos en una representación virtual de la persona.
Los investigadores afirmaron que se trata del primer sistema capaz de interpretar desde un solo implante tanto el lenguaje como los movimientos corporales asociados y utilizarlos para animar un avatar. El trabajo, publicado en Nature Neuroscience, forma parte de la carrera por desarrollar interfaces cerebro-computadora que devuelvan recursos de comunicación a personas que conservaron funciones cognitivas completas o casi completas, pero perdieron la capacidad de hablar.
Diseño del estudio y población incluida
La prueba de concepto fue realizada por Samantha Brosler y otros investigadores de UCSF. El sistema se evaluó en dos participantes con parálisis y utilizó un repertorio limitado de gestos comunicativos.
Uno de los participantes trabajó con 10 gestos y el otro con cuatro. A partir de las señales cerebrales registradas por el implante, los modelos de aprendizaje automático lograron decodificar con precisión palabras y gestos pensados por ambas personas.
La investigación se centró en gestos capaces de ampliar o reemplazar elementos del habla. Entre los ejemplos mencionados se encuentran asentir para expresar “sí”, negar con la cabeza, saludar con la mano, encogerse de hombros o realizar el gesto de pulgar hacia arriba.
El texto fuente no informa la cantidad de palabras evaluadas, métricas cuantitativas de precisión, tipo de implante utilizado, duración del experimento ni datos sobre seguridad del procedimiento.
Habla y movimiento desde una sola interfaz
La novedad técnica consiste en abordar el lenguaje y el movimiento como componentes de comunicación que pueden reconstruirse desde una única interfaz cerebral. El sistema traduce las señales obtenidas del implante en voz y gestos para el avatar digital.
“Estamos tratando de ir más allá de las interfaces cerebro-computadora que restauran una función a la vez, hacia una única interfaz cerebral que pueda restaurar múltiples formas de comunicarse y moverse”, explicó Brosler, autora principal del trabajo.
La investigadora destacó que los gestos suman “significado, énfasis, emoción y contexto” a la comunicación. “En algunos casos, pueden sustituir el habla por completo”, añadió.
El próximo objetivo del grupo será expandir el repertorio disponible. “Ampliar este enfoque a un vocabulario mucho más grande y a un rango más continuo de movimientos a lo largo del cuerpo”, señaló Brosler.
Potencial para comunicación asistida
Las prótesis de comunicación podrían beneficiar a millones de personas que mantienen su capacidad cognitiva, pero han perdido el habla a causa de un accidente cerebrovascular, esclerosis lateral amiotrófica (ELA) u otras enfermedades cerebrales.
A más largo plazo, los investigadores esperan que estas herramientas puedan resultar útiles para personas con dificultades para vocalizar por parálisis cerebral o autismo. El estudio no plantea que la tecnología esté disponible hoy como tratamiento estándar, sino que presenta una demostración inicial de sus posibilidades.
El campo atrae inversión e interés de empresas que desarrollan interfaces cerebro-computadora. Entre las compañías activas mencionadas se encuentran Neuralink, de Elon Musk, y Precision Neuroscience. Echo Neurotechnologies, cofundada por Edward Chang —investigador principal del trabajo de UCSF—, desarrolla hardware de implantes cerebrales.
Cirugía, personalización y desafíos de adopción
Richard Rosch, especialista en dinámica cerebral y profesor clínico senior del King’s College London, consideró que el sistema es innovador y aporta indicios sobre cómo el cerebro integra habla y otras formas de comunicación.
“El estudio muestra una superposición significativa entre las zonas cerebrales donde se procesan el habla y los gestos de las manos”, afirmó Rosch. Para el especialista, el hallazgo se suma a evidencia emergente de que el cerebro humano no opera exclusivamente mediante regiones altamente especializadas y separadas, sino que varias áreas pueden superponerse en las funciones que cumplen.
Sin embargo, Rosch advirtió que la tecnología aún está lejos de ser accesible. Requiere una cirugía cerebral significativa y registró un menor desempeño al procesar movimientos del lado del cuerpo opuesto al lugar donde se ubica el implante.
Scott Wellington, investigador del Bath Institute for the Augmented Human de la Universidad de Bath, también valoró el estudio, aunque remarcó un límite central: la personalización de los modelos. “Estas técnicas dependen en gran medida del sujeto; es decir, los modelos entrenados con las señales cerebrales de una persona funcionan para ese individuo, pero tienen dificultades para trasladarse a otros”, explicó.
“Se necesitarán grandes inversiones para investigar modelos generalizables, lo que podría impedir una adopción clínica extendida”, concluyó Wellington.
El avance de UCSF amplía el desarrollo de prótesis de comunicación basadas en implantes cerebrales, un segmento de tecnología sanitaria que combina neurocirugía, aprendizaje automático y avatares digitales, pero que todavía enfrenta desafíos clínicos, técnicos y de escalabilidad para llegar a una práctica asistencial masiva.
