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¡Alerta de ciencia ficción! Los científicos ahora pueden traducir las señales cerebrales directamente en el habla

¡Alerta de ciencia ficción! Los científicos ahora pueden traducir las señales cerebrales directamente en el habla

La capacidad de crear tecnología que pueda leer pensamientos es un tema muy debatido no solo por su potencial para el bien sino también por sus temores al uso indebido.

En los últimos años, los científicos han hecho un progreso bastante impresionante en la tecnología, incluso algunas personas temen que algún día nuestros cerebros puedan ser pirateados.

Directamente de una película de ciencia ficción

Ahora, en una novedad científica y, francamente, algo sacado de una película de ciencia ficción, los neuroingenieros de la Universidad de Columbia han anunciado que han diseñado un sistema que traduce el pensamiento directamente al habla. Mejor aún, el resultado es un discurso claro reconocible.

Lo logran monitoreando la actividad cerebral y luego combinando sintetizadores de voz con inteligencia artificial para obtener un resultado inteligible.

El desarrollo pronto podría ayudar a las personas que no pueden hablar e incluso podría conducir a nuevas formas para que las computadoras se comuniquen directamente con el cerebro.

"Nuestras voces nos ayudan a conectarnos con nuestros amigos, familiares y el mundo que nos rodea, por lo que perder el poder de la voz debido a una lesión o enfermedad es tan devastador", dijo Nima Mesgarani, PhD, autora principal del artículo e investigadora principal. en el Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute de la Universidad de Columbia.

"Con el estudio de hoy, tenemos una forma potencial de restaurar ese poder. Hemos demostrado que, con la tecnología adecuada, los pensamientos de estas personas pueden ser decodificados y comprendidos por cualquier oyente".

Investigaciones anteriores han demostrado que cuando las personas hablan o incluso escuchan, surgen distintos patrones de señales en el cerebro. Sin embargo, los primeros intentos de decodificar estos patrones se basaron en modelos informáticos simples que analizaban espectrogramas (representaciones visuales de frecuencias de sonido) y eran ineficaces para producir un habla reconocible.

Usando vocoders

Por lo tanto, el equipo de Mesgarani decidió utilizar codificadores de voz. Los codificadores de voz son una categoría de códecs de voz que analizan la voz humana para la compresión de datos de audio al ser entrenados en grabaciones de voz real.

"Esta es la misma tecnología utilizada por Amazon Echo y Apple Siri para dar respuestas verbales a nuestras preguntas", dijo el Dr. Mesgarani, quien también es profesor asociado de ingeniería eléctrica en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Fundación Fu de Columbia.

Luego, el Dr. Mesgarani se asoció con Ashesh Dinesh Mehta, MD, Ph.D., neurocirujano del Instituto de Neurociencia Northwell Health Physician Partners y coautor del artículo, para capacitar a los codificadores de voz en pacientes con epilepsia que ya se estaban sometiendo a cirugías cerebrales. .

Cuando estaban en cirugía, se les pidió a los pacientes que escucharan el discurso de diferentes personas. Luego, los investigadores midieron los patrones neuronales resultantes y los usaron para entrenar a los codificadores de voz en el habla humana real y variada.

El resultado final no fue claro de inmediato, tuvo que ser limpiado por redes neuronales de inteligencia artificial. Pero finalmente, los investigadores pudieron producir un habla inteligible, aunque con un sonido robótico, que se podía entender con bastante facilidad. Además, probaron el discurso para ver si la gente podía reconocer su contenido.

"Descubrimos que la gente podía entender y repetir los sonidos sobre 75% de la época, que está muy por encima y más allá de cualquier intento anterior ", dijo el Dr. Mesgarani.

La mejora en la inteligibilidad fue especialmente evidente cuando se compararon las nuevas grabaciones con los intentos anteriores basados ​​en espectrogramas.

"El codificador de voz sensible y las poderosas redes neuronales representaron los sonidos que los pacientes habían escuchado originalmente con una precisión sorprendente".

Los hallazgos fueron publicados enInformes científicos.


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