Tener acceso al cerebro de un hombre con parálisis puede ayudarle a volver a hablar

·8  min de lectura
Eddie Chang se prepara para conectar el implante del cerebro de Pancho a una computadora, la cual usa un tipo de inteligencia artificial para reconocer las palabras que Pancho trata de decir. (Mike Kai Chen/The New York Times).
Eddie Chang se prepara para conectar el implante del cerebro de Pancho a una computadora, la cual usa un tipo de inteligencia artificial para reconocer las palabras que Pancho trata de decir. (Mike Kai Chen/The New York Times).

No ha podido hablar desde 2003, cuando se quedó paralítico a la edad de 20 años como consecuencia de un grave accidente cerebrovascular tras un terrible accidente automovilístico.

Ahora, como parte de un gran logro científico, los investigadores han tenido acceso a las áreas del lenguaje ubicadas en su cerebro, lo cual le ha permitido generar palabras y oraciones comprensibles con solo tratar de decirlas. Cuando este hombre, quien usa el sobrenombre de Pancho, intenta hablar, los electrodos implantados en su cerebro transmiten las señales a una computadora que las despliega en la pantalla.

Según los investigadores, su primera oración reconocible fue “Mi familia está afuera”.

Este logro, publicado el miércoles en la revista The New England Journal of Medicine, en algún momento podría llegar a ayudar a muchos pacientes que sufren enfermedades que les impiden hablar.

“Hemos llegado más lejos de lo que jamás imaginamos”, señaló Melanie Fried-Oken, profesora de Neurología y Pediatría en la Universidad de Salud y Ciencia de Oregon, quien no participó en el proyecto.

Hace tres años, cuando Pancho, quien ahora tiene 38 años, aceptó trabajar con los neurocientíficos, estos no estaban seguros de que su cerebro hubiera conservado los mecanismos que producen el lenguaje.

“Era posible que esa parte de su cerebro estuviera dormida y nosotros no sabíamos si alguna vez llegaría a despertar para que él pudiera volver a hablar”, comentó Edward Chang, presidente de Neurocirugía en la Universidad de California, campus San Francisco, quien condujo la investigación.

Eddie Chang, un neurocirujano de la Escuela de Medicina de San Francisco de la Universidad de California, trabaja para que Pancho, un hombre paralítico desde los 20 años, pueda hablar mediante un implante colocado en su cerebro que se conecta a un programa de computadora. (Mike Kai Chen/The New York Times).
Eddie Chang, un neurocirujano de la Escuela de Medicina de San Francisco de la Universidad de California, trabaja para que Pancho, un hombre paralítico desde los 20 años, pueda hablar mediante un implante colocado en su cerebro que se conecta a un programa de computadora. (Mike Kai Chen/The New York Times).

El equipo implantó una placa rectangular de 128 electrodos, diseñada para detectar las señales de los procesos motores y sensoriales relacionados con el habla y vinculados con la boca, los labios, la mandíbula, la lengua y la laringe. En 50 sesiones que tuvieron lugar en un lapso de 81 semanas, enlazaron el implante con una computadora por medio de un cable conectado a un puerto que colocaron en la cabeza de Pancho y le pidieron que intentara decir algunas palabras de una lista de 50 de uso común que él ayudó a proponer, las cuales incluían “hambriento”, “música” y “computadora”.

Cuando lo hacía, los electrodos transmitían las señales mediante un tipo de inteligencia artificial que intentaba reconocer las palabras que él quería decir.

“Nuestro sistema traduce directamente a palabras y oraciones la actividad del cerebro que en condiciones normales habría controlado su tracto vocal”, mencionó David Moses, un ingeniero de posdoctorado que, junto con los estudiantes de posgrado Sean Metzger y Jessie R. Liu, desarrolló este sistema. Los tres son autores principales del estudio.

Pancho (quien pidió que solo se le identificara por su sobrenombre para proteger su privacidad) también intentó decir 50 palabras en 50 oraciones diferentes como: “Mi enfermera está afuera” y “Tráeme mis gafas por favor” y en respuesta a preguntas del tipo: “¿Cómo te encuentras hoy?”.

Su respuesta, misma que se desplegó en la pantalla, fue: “Estoy muy bien”.

En casi la mitad de las 9000 veces que Pancho trato de decir palabras aisladas, el algoritmo las entendió. Cuando intentó decir las oraciones escritas en la pantalla, su desempeño fue incluso mejor.

Al canalizar los resultados del algoritmo a través de una especie de sistema de predicción del lenguaje que se autocorrige, casi tres cuartas partes de las veces la computadora reconoció de manera acertada cada palabra de las oraciones y, más de la mitad de las veces, descifró a la perfección oraciones completas.

“Es algo innovador probar que se puede descifrar el lenguaje a partir de señales eléctricas en el área motora del cerebro relacionada con el lenguaje”, afirmó Fried-Oken, cuyas propias investigaciones tienen como propósito tratar de detectar la señales mediante el uso de electrodos en un casquete colocado sobre la cabeza, no implantados.

Hace poco, después de una sesión observada por The New York Times, Pancho, con un sombrero de fieltro negro sobre una gorra blanca tejida que cubría el puerto, sonreía e inclinaba un poco la cabeza con sus movimientos limitados. En ráfagas de sonidos roncos, emitió una oración formada con las palabras del proyecto: “No, no tengo sed”.

En las entrevistas para este artículo, las cuales duraron varias semanas, se comunicó a través de correo electrónico gracias a un ratón controlado por su cabeza para oprimir, con mucho esfuerzo, tecla por tecla, método que casi siempre utiliza.

El reconocimiento de sus palabras habladas por medio del implante cerebral es “una experiencia que cambió mi vida”, aseguró.

“Creo que lo único que quiero es obtener algo bueno porque los médicos siempre me dijeron que no tenía ninguna posibilidad de mejorar”, tecleó Pancho durante una videoconferencia desde la clínica de reposo del norte de California en la que vive.

Luego mandó un correo electrónico: “Es devastador no poder comunicarse con nadie, tener una conversación normal y poder expresarse de alguna forma… es muy difícil vivir así”.

Durante las sesiones de la investigación con electrodos, escribió: “Es algo muy parecido a tener una segunda oportunidad para volver a hablar”.

Pancho era un obrero agrícola sano que trabajaba en los viñedos de California hasta que, un domingo de verano, tuvo un accidente automovilístico después de un partido de fútbol. Luego de una operación por un daño grave en el estómago, lo dieron de alta del hospital y él salió caminando, hablando y pensando que estaba en marcha hacia su recuperación.

No obstante, a la mañana siguiente estaba “vomitando y sin poder sostenerme”, escribió. Los médicos dijeron que había tenido un accidente cerebrovascular que afectó el tronco encefálico, al parecer provocado por un coágulo de sangre posoperatorio.

Una semana después, despertó de un coma en una habitación pequeña y oscura. “Traté de moverme, pero no pude levantar ni un dedo, luego intenté hablar, pero no pude pronunciar ni una palabra”, escribió. Así que comencé a llorar, pero como no podía emitir ningún sonido, todo lo que hacía era una serie de gestos horribles”.

Fue aterrador. “Deseaba no haber despertado nunca del coma en el que estuve”, escribió.

Este nuevo enfoque, denominado prótesis neuronal del habla, es parte de una oleada de innovaciones destinadas a ayudar a decenas de miles de personas que no pueden hablar, pero cuyo cerebro contiene las vías neuronales para generar lenguaje, señaló Leigh Hochberg, un neurólogo que trabaja en el Hospital General de Massachusetts, la Universidad Brown y el Departamento de Asuntos de los Veteranos quien no participó en el estudio, pero que escribió de manera conjunta una editorial sobre él.

Entre estas personas, podría haber algunas con daño cerebral, enfermedades como la esclerosis lateral amiotrófica (también conocida como enfermedad de Lou Gehrig), o parálisis cerebral, la cual provoca que los pacientes no tengan el control muscular suficiente para poder hablar.

“La urgencia no podría ser mayor”, comentó Hochberg, quien encabeza un proyecto llamado BrainGate, en el cual se implantan electrodos diminutos para leer señales procedentes de neuronas individuales; hace poco, descifró los movimientos vinculados con la escritura en un paciente con parálisis que intentaba escribir.

“Ahora solo es cuestión de años antes de que haya un sistema útil en términos clínicos que permita la rehabilitación de la comunicación”, comentó.

La personalidad optimista de Pancho ha ayudado a los investigadores a superar los desafíos, pero en ocasiones también hace que el reconocimiento del lenguaje sea variable.

“A veces no puedo controlar mis emociones y me río, lo que no ayuda demasiado al experimento”, comentó en un correo electrónico.

Antes de su accidente cerebrovascular, Pancho solo había asistido a la escuela hasta el sexto grado en México, su país natal. Desde entonces, con una gran determinación ha terminado su bachillerato, tomado clases en la universidad, obtenido un certificado de desarrollador de redes y comenzado a estudiar francés.

“Creo que el accidente me hizo ser una mejor persona… y también más lista”, escribió.

Con el movimiento limitado de su muñeca, Pancho puede maniobrar una silla de ruedas eléctrica al oprimir una palanca con un calcetín relleno que está sujeto con bandas elásticas alrededor de su mano. En las tiendas, se acerca a algo hasta que los cajeros captan lo que quiere, como una taza de café.

“Lo ponen en mi silla de ruedas y lo traigo a casa para que me ayuden a beberlo”, comentó. “Las personas de la clínica se sorprenden y siempre me preguntan: ‘¿¡CÓMO LO COMPRASTE Y CÓMO LES DIJISTE LO QUE QUERÍAS!?’”.

El estudio del lenguaje es la culminación de más de una década de investigación, en la que el equipo de Chang mapeó la actividad cerebral relacionada con todos los sonidos de las vocales y las consonantes, y accedió al cerebro de personas sanas para generar lenguaje computarizado.

Los científicos subrayan que los electrodos no leen la mente de Pancho, sino que detectan las señales del cerebro que corresponden a cada palabra que intenta decir.

“Pancho piensa en la palabra”, comentó Fried-Oken. “La computadora no toma los pensamientos al azar”.

Chang señaló: “Quizás en el futuro podamos saber lo que la gente está pensando”, lo cual plantea “algunas cuestiones muy importantes sobre la ética de este tipo de tecnología”. Pero, según él, “esta solo intenta recuperar la voz de la persona”.

El equipo de investigación también quiere diseñar implantes con mayor sensibilidad y que todo el implante sea inalámbrico para evitar infecciones, afirmó Chang.

“De algún modo, solo quería poder hacer algo para mí, aunque fuera un poquito”, comentó Pancho, “pero ahora sé que no lo estoy haciendo solo para mí”.

© 2021 The New York Times Company

Nuestro objetivo es crear un lugar seguro y atractivo para que los usuarios se conecten en relación con sus intereses. Para mejorar la experiencia de nuestra comunidad, suspenderemos temporalmente los comentarios en los artículos.