Un neuroimplante permite a una persona paralizada escribir en una PC mientras imagina escribir letras en papel



Neuralink de Elon Musk ha logrado avances muy notables en el desarrollo de implantes y su implementación en el cerebro durante los últimos años. Pero, como dicen, no solo por la Máscara. Ahora se ha conocido un neuroimplante desarrollado por un grupo de científicos, y las capacidades de este sistema son impresionantes.



Esta semana, un grupo de científicos publicó un artículo sobre un nuevo desarrollo que permite a una persona paralizada escribir texto en una PC a una velocidad de aproximadamente 90 caracteres por minuto. Para ello, el voluntario solo necesita imaginarse escribiendo un texto similar con un bolígrafo sobre papel.



La imaginación puede hacer cualquier cosa



Los intentos anteriores de "enseñar" a una persona paralizada a escribir en una PC utilizando un neuroimplante han tenido un éxito relativo. Pero casi todos estos proyectos eran un teclado virtual en la pantalla, en cuyos botones el paciente tenía que mirar, o símbolos individuales resaltados en la misma pantalla, que también tenían que seleccionarse mediante un cursor controlado por el pensamiento. Todo realmente funcionó y funciona, pero el proceso de escritura es extremadamente lento. Es simplemente imposible compararlo con la velocidad de escritura en un teclado por una persona común; la diferencia es enorme. Además, para aprender a trabajar con dicho sistema, el paciente tiene que dedicar mucho tiempo.



Resulta que existe una alternativa más eficiente. Cuando escribimos texto en papel, escribimos cada letra en la que pensamos, incluso por una fracción de segundo. Este breve pensamiento proporciona una señal eléctrica que se puede identificar. Es cierto que solo se puede identificar una señal, que se transmite a la región del cerebro responsable de controlar el cuerpo, en particular, con la mano y los dedos, con los que sostenemos el bolígrafo y escribimos.



El área del cerebro antes mencionada se llama motora o corteza motora. Se cree que participa en el control de los movimientos corporales. Después de instalar implantes en esta área, los científicos le pidieron a un voluntario que imaginara cómo escribe letras en una página. Luego analizaron la actividad cerebral durante el proceso de pensamiento.



Un poco más de detalles



En total, se introdujeron alrededor de 200 electrodos en la corteza motora. No todos resultaron útiles o dieron en el blanco. Pero había suficientes de los que estaban en el lugar correcto, lo que permitió a los científicos registrar la actividad eléctrica del área deseada del cerebro. Las señales se convirtieron en un gráfico regular, dividiéndolo en patrones para cada letra específica. Al final resultó que, letras similares entre sí estimulan la generación de señales con configuraciones similares. Estas son, por ejemplo, las letras p y bo h, ny r.



Los investigadores pidieron a los voluntarios que imaginaran y pusieran signos de puntuación mientras "escribían" el texto. Se solicitó el uso del signo ">" en aquellos lugares donde debería haber espacios entre palabras y símbolos.



Como resultado, las señales eléctricas recibidas de los participantes en el experimento se descifraron con una precisión del 94%. El sistema ya se podía utilizar para trabajar, pero no era especialmente rápido. Por lo tanto, los científicos han entrenado una red neuronal recurrente para evaluar la probabilidad de que una señal corresponda a una determinada letra.





A pesar de que la base de formación era pequeña (solo unas 242 frases imaginadas por los participantes), el sistema funcionó muy bien. Solo tomó 0.5 segundos reproducir el símbolo después de que el participante lo pensó. Por supuesto, este es un retraso significativo, pero aún así, este método es mucho más rápido que los métodos convencionales. Como resultado, como se mencionó anteriormente, los participantes pudieron escribir a una velocidad de 90 caracteres por minuto. El mejor resultado de otra investigación similar es de 25 caracteres por minuto. Los errores son solo del 5%, que no es mucho más que las personas que escriben con los dedos. Después de la introducción del sistema de autocorrección, la tasa de error se redujo al 1%.



Es cierto que este resultado se mostró para un texto preparado. Cuando se pidió a los participantes de la prueba que escribieran algo en forma libre, la velocidad se redujo a 75 caracteres por minuto y la precisión, con el sistema de corrección automático activado, al 2%. Pero este también es un resultado excelente.



Ni siquiera es una versión alfa



Sí, estamos hablando de un sistema que claramente ni siquiera es una versión alfa, aunque los resultados son excelentes. Sin embargo, los textos que los voluntarios reclutaron no contenían números, mayúsculas y la mayoría de los signos de puntuación, excepto los principales. Además, el sistema tenía que calibrarse al menos una vez a la semana. Los ajustes se perdían regularmente, tal vez debido a la acumulación de tejido cicatricial o al movimiento de los electrodos, aunque mínimo.



Sea como fuere, como prototipo, el sistema mostró excelentes resultados, tanto en términos de velocidad de escritura como en términos de precisión.



Es de esperar que dichos sistemas eventualmente se perfeccionen y se pongan a disposición de los pacientes con problemas motores.






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