Quan tenia 30 anys, Ann Johnson va tenir un ictus a causa del qual va perdre la capacitat de moure els braços i de parlar. Ara, però, ha aconseguit tornar a fer sentir la seva veu.
Això ha estat possible gràcies a la utilització de la intel·ligència artificial (IA) per descodificar senyals del seu cervell i traduir-los en text i veu.
La idea és d’un equip de científics del Chang Lab de les universitats de San Francisco i Berkeley, a Califòrnia, dirigit per Edward Chang, que es van proposar refer la connexió entre el cervell i el tracte vocal i el moviment muscular, que pot quedar interrompuda, per exemple, per un ictus.
«El nostre objectiu és restablir una forma de comunicació plena i corporal, que és realment la forma més natural de parlar amb els altres», explica Chang a l’agència Reuters.
Per aconseguir-ho fa temps que treballen en el desenvolupament d’una interfície cervell-ordinador (BCI, per les sigles en anglès). Consisteix en un neuroreceptor rectangular fi com un full de paper, amb 253 elèctrodes, implantat en la superfície de les àrees del cervell que han descobert que són fonamentals per a la parla.
El neuroconnector intercepta els senyals que corresponen al moviment dels llavis, la llengua i el tracte vocal (que si no fos per l’ictus anirien a parar als músculs corresponents) i que són recollits en un port fixat en el cap de Johnson, connectat per cable a un ordinador programat amb intel·ligència artificial que els descodifica i els converteix en text, en veu i en l’animació facial d’un avatar.
Per entrenar els algoritmes d’IA del BCI a interpretar els senyals del cervell de Johnson, ella va estar repetint durant diverses setmanes una sèrie de frases habituals en converses com «Tot és possible», «No tinguis por de fer-me preguntes» o «Gràcies per venir». En total, un vocabulari de 1.024 paraules.
La veu, sintetitzada per un algoritme, és la de Johnson, perquè han pogut personalitzar-la a partir d’un enregistrament de la seva veu en un vídeo del seu casament.
També és personalitzat l’avatar que apareix en pantalla, que transmet la seva veu i els seus moviments facials: Jonhson va poder intervenir en el disseny de la seva aparença.
Els experts diuen que aquesta és la primera vegada que s’han pogut descodificar veu i expressions facials a partir de senyals cerebrals.
«És la primera prova del principi de síntesi de parla intel·ligible i control d’un avatar per part d’algú que no pot parlar», remarca Kaylo Littlejohn, coautor de l’estudi publicat per Nature.
Remarca també que saben, pels comentaris de Jonhson, que la primera vegada que van aconseguir-ho «va ser un moment molt emotiu per a ella».
El sistema provat amb Johnson permet comunicar-se a una velocitat de 78 paraules per minut. És més lent que la comunicació humana habitual, que oscil·la entre les 120 i les 150 paraules, però molt més ràpid que el dispositiu actual, una mena de tauler que permet construir paraules lletra per lletra a una velocitat de 14 paraules per minut.
A partir d’ara, l’equip liderat per Chang vol continuar treballant per millorar la precisió del BCI i també per reduir la mida del descodificador i aconseguir una connexió sense fils que donaria molta més llibertat als usuaris.
Aquesta tecnologia no només podria revolucionar la manera com les persones com Ann Johnson es comuniquen amb el seu entorn, sinó també donar-los independència a l’hora d’interactuar amb dispositius personals com ordinadors o telèfons mòbils.
És un camp en què hi ha altres projectes de recerca en marxa, com ho demostra el fet que Nature, alhora, ha publicat un altre estudi sobre el desenvolupament d’una BCI, en aquest cas provada amb una dona amb esclerosi lateral amiotròfica (ELA).