El implante cerebral de UC Davis permite a un paciente con ELA hablar con un 99% de precisión y trabajar a tiempo completo, sin necesidad de investigadores.

      TL;DRA El implante BCI de UC Davis permitió a un paciente con ELA hablar de manera independiente durante más de 3,800 horas en dos años con un 99% de precisión, lo que le permitió trabajar a tiempo completo.

      Un hombre con ELA ha estado utilizando un implante cerebral para hablar de manera independiente durante más de 3,800 horas en los últimos dos años, produciendo casi 2 millones de palabras con una velocidad promedio de 56 palabras por minuto. El estudio, publicado el lunes en Nature Medicine por investigadores de la Universidad de California, Davis, representa la demostración sostenida más larga de que una interfaz cerebro-computadora puede funcionar como una herramienta de comunicación diaria práctica fuera de un laboratorio. Casey Harrell, el participante de 47 años, ha utilizado el sistema para regresar al trabajo a tiempo completo como defensor del medio ambiente.

      El implante consiste en cuatro arreglos de microelectrodos colocados en el giro precentral izquierdo de Harrell, la región del cerebro que coordina el habla, registrando la actividad de 256 electrodos corticales. Algoritmos de aprendizaje automático integrados en una plataforma de software llamada BRAND, desarrollada por el investigador postdoctoral de UC Davis Nicholas Card, traducen esa actividad neural en fonemas en inglés, luego mapean esos fonemas a palabras y oraciones. El sistema lee el texto decodificado en una versión sintetizada de la voz de Harrell antes de la ELA.

      En pruebas controladas con un vocabulario de 125,000 palabras, el sistema obtuvo más del 99% de precisión en las palabras. En el uso diario fuera del laboratorio, Harrell calificó el 92% de las oraciones como precisas o mayormente correctas. Durante el período del estudio, se comunicó más de 183,000 oraciones.

      El 💜 de la tecnología de la UE Las últimas novedades de la escena tecnológica de la UE, una historia de nuestro sabio fundador Boris y un arte de IA cuestionable. Es gratis, cada semana, en tu bandeja de entrada. ¡Inscríbete ahora! “Lo más importante para mí es que está permitiendo la comunicación cotidiana para un tipo que quiere hablar pero no puede”, dijo el neurocirujano David Brandman, quien implantó el dispositivo en 2023 y co-lideró el estudio, a The Register. “A pesar de estar paralizado, ha vuelto a trabajar a tiempo completo y tiene conversaciones significativas con su hija que nunca ha escuchado el sonido de su voz”.

      La importancia del estudio radica no solo en la precisión, sino en la independencia. Los sistemas BCI anteriores requerían que los investigadores estuvieran presentes en la casa del paciente cada vez que se usaba el dispositivo, o requerían que el paciente viajara a un laboratorio. El sistema de Harrell es operado por su equipo de atención domiciliaria, sin necesidad de apoyo de investigadores.

      Según la línea de tiempo del estudio, promedió más de cinco horas de uso diario.

      El equipo de UC Davis es parte de BrainGate, el consorcio de universidades y el Departamento de Asuntos de Veteranos de EE. UU. que desarrolla interfaces cerebro-computadora para la restauración del habla, control de computadoras y recuperación de movimiento. El hardware en sí no es personalizado, utilizando arreglos de microelectrodos existentes producidos por Blackrock Neurotech. El avance está en el software, específicamente en los algoritmos de aprendizaje automático de la plataforma BRAND que decodifican el habla intentada a partir de señales neuronales en tiempo real.

      Brandman comparó el estado actual de la tecnología BCI con los primeros marcapasos, que en la década de 1950 requerían cableado externo a grandes baterías o energía de pared. Setenta años después, los marcapasos se implantan en procedimientos ambulatorios. “Estamos en las primeras etapas de este tipo de tecnología”, dijo Brandman.

      Harrell todavía está conectado a computadoras externas, pero los avances en IA del equipo de UC Davis combinados con la miniaturización del hardware en empresas como Neuralink, Synchron y Paradromics apuntan hacia un futuro donde la configuración sea mucho menos engorrosa.

      El panorama competitivo en BCI está acelerándose. Neuralink ha implantado dispositivos en al menos 21 pacientes bajo protocolos de investigación, pero carece de aprobación comercial. China aprobó el primer BCI invasivo comercialmente disponible a principios de este año.

      Otros enfoques para restaurar el habla de personas con ELA utilizan conversión de voz por IA en lugar de implantes cerebrales, pero esos métodos requieren que el paciente mantenga alguna capacidad vocal.

      Lo que distingue el trabajo de UC Davis es su demostración de que un BCI puede pasar de ser un experimento de laboratorio a una herramienta diaria práctica y sostenida. Las 3,800 horas de grabación cerebral también constituyen el conjunto de datos neuronales individuales más grande con resolución de neuronas individuales jamás recopilado, según el co-investigador principal Sergey Stavisky, lo que informará futuras mejoras en los algoritmos de decodificación.

      El sistema sigue siendo un dispositivo de investigación, limitado por la ley federal a uso de investigación, y ha sido probado en un solo paciente. Si los resultados se generalizan a otros pacientes con ELA, o a personas con diferentes condiciones neurológicas, aún no se sabe. Escalar la tecnología de un ensayo clínico a un dispositivo médico prescrito requerirá aprobación regulatoria, miniaturización del hardware y reducción de costos que podrían llevar años.

      “Quiero desesperadamente no ser único o especial, porque eso significará que ya no tengo la enfermedad o que todos los que tienen la enfermedad como yo pueden obtener esto prescrito”, dijo Harrell a través de su sistema BCI.