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Tencent Technology News, 16 de agosto, según informes de medios extranjeros, en un experimento que superó las expectativas, los médicos implantaron un dispositivo de interfaz cerebro-computadora en el cerebro de Harrell, un paciente con ELA, y capturaron con éxito lo que estaba tratando de expresar. intención. Luego se utilizó tecnología avanzada de inteligencia artificial para generar una salida extremadamente cercana a la voz original de Harrell, un logro que trajo nuevas esperanzas a los pacientes con trastornos de la comunicación del habla.

Los implantes cerebrales ofrecen esperanza a las personas con ELA que pierden la capacidad de hablar

La esclerosis lateral amiotrófica (ELA), también conocida como esclerosis lateral amiotrófica, afecta las células nerviosas que controlan el movimiento en todo el cuerpo. La enfermedad hace que los pacientes pierdan gradualmente la capacidad de pararse, caminar y utilizar las extremidades. A veces, también puede hacer que los pacientes pierdan el control de los músculos utilizados para el habla y, por tanto, la capacidad de comunicarse verbalmente.

Cuando Casey Harrell contrajo ELA hace cuatro años, perdió gradualmente la capacidad de interactuar íntimamente con su esposa y su hija: desde caminar con su esposa, sostener a su hija en brazos hasta simplemente pasar las páginas de un libro. Su esposa, Levana Saxon, describió la enfermedad como un "ladrón en la noche", que silenciosamente le roba todo.

Para Harrell, que entonces tenía 46 años, nada fue más desgarrador que perder la capacidad de hablar. Antes de eso, cantó una última canción infantil cálida para su hija antes de dormir y cantó los clásicos de Whitney Houston por última vez en el karaoke. Terminé mi última presentación independiente de Zoom en mi carrera como activista climática.

Sin embargo, en julio del año pasado se produjo un repentino cambio positivo. Un equipo de médicos de la Universidad de California, Davis, implantó quirúrgicamente electrodos en el cerebro de Harrell para decodificar sus pensamientos y restaurar su capacidad de comunicarse verbalmente. La medida lo convierte en el último sujeto de prueba en un campo científico de vanguardia que está atrayendo a varias empresas bien financiadas, incluida Neuralink de Elon Musk, que están trabajando juntas para conectar el cerebro humano directamente con las computadoras.

En un informe alentador publicado recientemente en el New England Journal of Medicine, los investigadores señalan que los resultados experimentales de Harrell superaron con creces las expectativas, estableciendo un nuevo estándar para los decodificadores de voz implantables y destacando los beneficios de dichos dispositivos para los trastornos del habla.

Aunque Edward Chang, experto en neurocirugía de la Universidad de California en San Francisco, no participó directamente en el tratamiento de Harrell, como pionero en el campo de los implantes de voz, se lamentó: "Este es sin duda un avance emocionante", enfatizó. Hace unos años, este tipo de tecnología todavía era sólo una imaginación de ciencia ficción, pero ahora se ha "repetido y mejorado rápidamente día a día".

Puede reconocer 6.000 palabras con una precisión del 97,5%

El equipo de tratamiento implantó cuatro conjuntos de electrodos, que parecen pequeñas placas ungueales, en la corteza cerebral de Harrell. Esto fue el doble que en otro estudio reciente sobre implantes en el área del habla de pacientes con ELA. Cada vez que Harrell intenta producir un sonido a través de movimientos sutiles de sus labios, mandíbula y lengua, las 64 puntas de cada conjunto capturan con precisión pulsos de señales eléctricas de las neuronas para brindar apoyo para decodificar su intención.

Tres semanas después de la cirugía, un equipo de científicos se reunió en la sala de estar de Harrell en Oakland, California, para realizar una "ceremonia de conexión" sin precedentes: conectar sin problemas los delicados implantes a una serie de computadoras de alta tecnología mediante cables inteligentes. conectado a dos pilares de metal que se extienden desde el cráneo de Harrell.

Después de una breve capacitación informática, el sistema dominó rápidamente los patrones de habla de Harrell y el implante inmediatamente destacó en una prueba de 50 palabras, registrando y analizando sus intenciones con una precisión del 99,6%.

Este sorprendente efecto obligó a los científicos a reexaminar su camino de investigación e incluso eliminar una etapa predeterminada del proceso de análisis preliminar. Cuando Harrell intentó preguntar "¿De qué sirve?" por primera vez, aunque su voz temblaba de emoción, su sonrisa no pudo ocultar las lágrimas. Esta escena se convirtió en un momento histórico.

Para los observadores, las palabras "cómo" y "bueno" en boca de Harrell pueden aún no estar claras, pero para los electrodos que penetran profundamente en las neuronas de su cerebro y están estrechamente conectados a ellas, estas palabras son muy claras. En la pantalla, palabra por palabra, reflejó con precisión las palabras que siempre quiso expresar en lo más profundo de su corazón.

El dispositivo evita hábilmente los músculos faciales limitados por la enfermedad de Harrell y, en cambio, conecta directamente con su corteza motora, donde se originan las órdenes verbales en primer lugar. Sergey Stavisky, pionero en neurociencia de la Universidad de California en Davis, dijo: "El avance clave es implantar con precisión matrices más sofisticadas en el centro del lenguaje del cerebro, logrando una precisión sin precedentes".

Al día siguiente, el sistema demostró su asombrosa capacidad, siendo capaz de reconocer más de 125.000 palabras con una precisión del 90%, y por primera vez construyó con éxito una frase que Harrell pensaba y expresaba de forma completamente autónoma. Lo que es aún más sorprendente es que estas oraciones se transmiten con una voz cercana a la de Harrell, gracias a la simulación en profundidad del equipo de investigación y la restauración de sus características del habla previas a la enfermedad utilizando entrevistas en podcast y grabaciones antiguas.

"Estoy buscando un guepardo", dijo una vez Harrell durante una red de ensayos clínicos codirigida por la Dra. Leigh Hochberg, neurocientífica de la Universidad de Brown y el Departamento de Asuntos de Veteranos. Esta fue una declaración única e inesperada. Su segunda expresión espontánea y su singularidad incluso llevaron al equipo de investigación a revisar el video, que finalmente se confirmó que era una desviación sutil en el proceso de decodificación.

Sin embargo, esta frase inesperada "Estoy buscando un guepardo" envió silenciosamente una señal importante al médico en la habitación: el implante pudo capturar los fragmentos del lenguaje más personalizados de Harrell; resultó que era su hija Aya (Aya) acaba de regresar a casa después de ponerse un mono de guepardo, lo que inspiró el deseo de su padre de participar en sus fantasías infantiles. Luego, Harrell continuó: "Mi encantadora hija, he estado esperando este momento durante demasiado tiempo".

A medida que los científicos continúan entrenando y optimizando el sistema, su capacidad para reconocer la voz de Harrell se ha vuelto cada vez más sobresaliente. La investigación muestra que durante un período de ocho meses, Harrell pronunció con éxito casi 6.000 palabras únicas, mientras que el dispositivo mantuvo una tasa de precisión del 97,5%, lo que superó el rendimiento de muchas aplicaciones de transcripción de voz de teléfonos inteligentes. En comparación con investigaciones anteriores, ha logrado un rendimiento cualitativo. salto. En estudios anteriores, la precisión de reconocimiento del implante era sólo del 75%, lo que significa que una de cada cuatro palabras podía malinterpretarse.

ChatGPT brinda asistencia y la forma de hablar se vuelve más formal

Aunque dispositivos como Neuralink pueden ayudar a controlar el cursor, el implante de Harrell lo ha llevado a un nivel más amplio y complejo de comunicación lingüística. El Dr. David Brandman, neurocirujano que realizó la cirugía de Harrell, dijo: "Esta tecnología ha evolucionado desde una demostración científica hasta una herramienta cotidiana que permite a Casey (Harrell) comunicarse sin problemas todos los días. Conversaciones con amigos y familiares".

Este salto se debe en parte aChatGPTy otra asistencia de modelos avanzados de lenguaje de inteligencia artificial. El implante de Harrell puede capturar instantáneamente la actividad neuronal y convertir con precisión los patrones de activación en vocales y consonantes. Luego, la computadora agrega inteligentemente estos fragmentos de sonido en palabras y luego construye oraciones, asegurando que el contenido de salida sea el más cercano a la verdadera intención de Harrell.

En una entrevista reciente, Harrell demostró este proceso de primera mano: durante largas pausas, la computadora entretejía sus pensamientos en oraciones en el silencio, y él afinaba las palabras a través de la pantalla, guiándose finalmente a sí mismo para emitir el sonido. Sin embargo, los sonidos decodificados de Harrell parecen más formales, debido a la tendencia del sistema a generar oraciones completas. El equipo de investigación está trabajando para optimizar el algoritmo de inteligencia artificial para capturar y presentar con mayor precisión las frases únicas e inusuales de Harrell, haciendo que la comunicación sea más natural y fluida.

Este nuevo rol pareció desbloquear el yo que había estado oculto durante mucho tiempo para Harrell. Él y su pareja recuperaron la risa y compartieron la alegría de la vida. Harrell dijo profundamente que así como aprender un nuevo idioma puede estimular rasgos de personalidad ocultos, su decodificador de voz también le permitió recuperar aquellos elementos de personalidad que se habían desvanecido gradualmente debido a una enfermedad, incluso si se deformaron ligeramente entre conversiones digitales, entonces la autenticidad permanece.

Mencionó que el dispositivo ocasionalmente capturaba y reproducía su antiguo tono. Esas palabras familiares como "¿Qué pasa?" surgieron de su antigua voz, lo que lo hizo reír y dijo: "Me encanta esta escena".

Además, el implante cerebral también amplió la dimensión de expresión de Harrell en la comunicación y también afectó la retroalimentación de sus palabras por parte de quienes lo rodeaban. Ahora puede expresar libremente su amor a su hija Aya, de cinco años, y esta transferencia de amor también la anima a abrirse más a él.

Harrell también reveló que el personal médico que lo visitó en el pasado a menudo malinterpretaba su trastorno del habla como causado por un defecto intelectual o auditivo, aunque la realidad estaba lejos de ser esa. Ahora, no sólo han vuelto a comunicarse a un volumen normal, sino que también son más delicados y respetuosos al tocarse. En este sentido, aunque Harrell se sintió impotente por tener que someterse a una cirugía cerebral a cambio de este cambio, "he elegido dejarlo ir".

El implante también inspiró el anhelo de Harrell de regresar a la vida social y su deseo de reconectarse con viejos amigos lejanos, amistades que se habían alejado debido a la preocupación y la timidez. Esta vez, dijo Harrell, "se reuniría con ellos de una manera que les resulte aceptable", superando así la antigua barrera de la falta de palabras. "Me enseñó sobre el perdón", dijo. "Espero poder decirles que todo está bien y que ahora es el momento de hacer las paces".

En el futuro, podría ser adecuado para pacientes con parálisis grave.

Hay dudas sobre si el implante funcionará en pacientes con parálisis más grave. Después de todo, si bien las habilidades lingüísticas de Harrell estaban algo degradadas, no se perdieron por completo, lo que aumentó la complejidad del estudio.

Además, si bien esta tecnología ha demostrado una utilidad significativa, no ha aliviado eficazmente la carga financiera que pesa sobre los pacientes de ELA y sus familias. La esposa de Harrell reveló que las compañías de seguros solo cubrirían el costo de la atención si el paciente recibía cuidados paliativos o dejaba de trabajar y calificaba para Medicaid, una situación que sin duda exacerbó la frustración de otros pacientes por renunciar a tratamientos que prolongaban la vida.

Melanie Fried-Oken, profesora de neurología en la Universidad de Ciencias y Salud de Oregon, señaló que es este mecanismo económico el que inadvertidamente exacerba la tendencia al empobrecimiento de las personas con discapacidad y limita su acceso y beneficios de las oportunidades en tecnologías médicas de vanguardia como los implantes. .

Para Harrell, vivir en un mundo donde la tecnología puede conectar computadoras y cerebros pero no puede resolver los problemas financieros más apremiantes es una experiencia emocionalmente compleja. Dijo sin rodeos: "¡Me siento afortunado y enojado al mismo tiempo!"

En la entrevista, Harrell habló sobre la mejora significativa en la eficiencia laboral y la independencia después de la cirugía, lo que no solo lo enorgulleció, sino que también fortaleció su determinación de ayudar a promover el implante. Antes de encender el dispositivo cada mañana, Harrell siempre espera despertar el sistema con una frase de prueba especial, generalmente una letra enterrada en lo profundo de su corazón.

Los científicos están trabajando duro para convertir este sueño en realidad. Antes de esto, Harrell intentó "despertar" el implante con una melodía cantando todos los días. Recientemente, seleccionó una antigua canción clásica de una banda de Chicago, una de las cuales le gustaba especialmente, y a menudo la recitaba con afecto a su esposa: "Si me dejas ahora, me quitarás la parte más preciosa de mi vida (compilado). /Ciervo Dorado)