Utilizando un algoritmo que analiza y decodifica la voz humana (llamado vocoder) un grupo de neuroingenieros de la Universidad de Columbia ha desarrollado un sistema que promete convertir los pensamientos humanos en palabras comprensibles.

Cuando las personas hablan (o se imaginan hablando) y cuando escuchan a otros hablar, ciertos patrones de actividad aparecen en el cerebro. Reconocer, registrar y decodificar esos patrones fue la clave del estudio que llevó adelante el equipo de la doctora Nima Mesgarani, cuyo principal objetivo es asistir a individuos que sufran algún tipo de patología que les impida hablar.

“Nuestras voces nos ayudan a conectar con nuestros amigos, familia y el mundo a nuestro alrededor, por lo que perder el poder de la voz por una herida o enfermedad es devastador,” dijo Mesgarani. “Con el estudio de hoy, tenemos el potencial para devolver ese poder. Hemos demostrado que, con la tecnología correcta, los pensamientos de estas personas pueden ser decodificados y comprendidos por cualquier oyente.”

Los investigadores utilizaron tecnología similar a la que se encuentra presente en inteligencias artificiales como Alexa o Siri, los asistentes virtuales de Amazon y Apple. El vocoder es un algoritmo que, después de ser cargado con miles de grabaciones de personas hablando, puede reconocer los patrones del cerebro convertidos en espectrogramas (representaciones visuales de las frecuencias de sonido) y reproducirlos como una voz.

Para asistir al vocoder el equipo de Mesgarani colaboró con el neurocirujano Ashesh Dinesh Mehta (uno de los coautores del estudio), quien se especializa en el tratamiento de pacientes con epilepsia — algunos de los cuales suelen someterse con regularidad a cirugías.

“Trabajando con el doctor Mehta, le pedimos a pacientes con epilepsia que se estaban sometiendo a una cirugía cerebral que escucharan frases de diferentes personas mientras medíamos la actividad cerebral,” explica la líder de la investigación. “Estos patrones neuronales se utilizaron para entrenar al vocoder”.

Luego se les pidió a esos pacientes que recitaran números entre cero y nueve mientras también se registraban sus patrones para decodificarlos. El sonido luego fue analizado por redes neuronales para obtener la mejor calidad posible, y recitado por una inteligencia artificial.

"Le daría a cualquier que haya perdido el habla la chance de volver a conectarse con el mundo,” dijo la coautora del estudio.

Según el estudio, quienes escucharon esos sonidos reconocieron los números que habían sido recitados en casi el 75 por ciento de los casos. 

“La sensibilidad del vocoder y el poder de las redes neuronales representaron los sonidos que los pacientes habían escuchado originalmente con una precisión sorprendente,” aseguró Mesgarani.

El siguiente paso es intentar decodificar palabras más complejas y oraciones enteras, y el equipo también llevará adelante el experimento utilizando los patrones que se generan cuando el individuo imagina las palabras pero no las dice en voz alta. Esperan poder utilizar el sistema como un implante que en el futuro convierta los pensamientos del usuario en palabras.

“Esto podría ser revolucionario. Le daría a cualquier que haya perdido el habla, ya sea por una herida o una enfermedad, la chance de volver a conectarse con el mundo,” concluyó la doctora.