Ann Johnson, profesora, entrenadora de voleibol y madre de Regina( Saskatchewan), sufrió un derrame cerebral en 2005 que la dejó incapacitada para hablar. Sin embargo, tan sólo dos años más tarde, sufrió un golpe catastrófico que la paralizó y la privó de su capacidad para comunicarse verbalmente. No obstante, un reciente estudio pionero ha demostrado notables avances a la hora de ayudarla a ella y a otras personas en situaciones similares a recuperar su capacidad para hablar. En este logro sin precedentes, que combina neurociencia e inteligencia artificial, los investigadores implantaron electrodos en el cerebro de Johnson para decodificar sus señales neuronales cuando intentaba pronunciar frases en silencio. El estudio, publicado en la revista Nature, representa el primer caso de síntesis directa de palabras habladas y expresiones faciales a partir de señales cerebrales. Johnson eligió personalmente el avatar, que era muy parecido a ella, y los investigadores se basaron en su escritura para desarrollar la voz del avatar. El objetivo final de esta investigación es ayudar a las personas que han perdido la capacidad de hablar debido a afecciones como los accidentes cerebrovasculares o la parálisis cerebral. Actualmente, el avatar de Johnson está conectado a un ordenador vía cable, pero los investigadores trabajan activamente en el desarrollo de versiones inalámbricas. a participar en conversaciones en tiempo real utilizando representaciones informatizadas de sí mismos que transmiten el tono, la inflexión y las emociones. El campo de la investigación en este ámbito avanza rápidamente, como demuestra la historia de Johnson. Hace apenas dos años, la misma investigadora publicó una investigación en la que mostraba cómo una persona paralizada llamada Panchow era capaz de producir palabras básicas utilizando un algoritmo de implante de voz más sencillo. En comparación, el simplante de Johnson, con casi el doble de electrodos, permite detectar una gama mucho más amplia de señales neuronales relacionadas con el habla. La sofisticada inteligencia artificial utilizada en el estudio fue entrenada para reconocer fonemas, que son unidades de sonido que pueden formar una palabra, en lugar de palabras individuales. En comparación con los estudios anteriores, el de Johnson le permitió comunicar una tasa de 78 palabras por minuto, lo que supone un aumento significativo del vocabulario. Aunque esta tasa sigue estando por debajo de la tasa típica de conversación de 160 palabras por minuto, el progreso es notable. En un principio, los investigadores no tenían previsto utilizar un avatar de audio en el caso de Johnson, pero los prometedores resultados les animaron a explorar aspectos más desafiantes de la comunicación: desarrollaron un algoritmo para descodificar la actividad cerebral en formas de ondas auditivas y producir con eficacia el habla vocalizada. El equipo de investigación también colaboró con una empresa especializada en animación facial para programar el avatar con datos sobre los movimientos musculares. Johnsonpracticóvariasexpresionesfaciales, quefueroncaptadasytransmitidasatravésdelavatar.

Graciasaestatecnologíainnovadora, Johnsonpudocomunicarfrasescomo" Te siento. . . ". y" ¿ Qué te parece mi voz artificial?" con su marido, y entablar conversaciones sobre diversos temas. El rápido avance en este campo hace que los expertos especulen con la posibilidad de que las versiones inalámbricas de estos sistemas de comunicación obtengan la aprobación federal en la próxima década. Por ejemplo, en otro estudio publicado en Nature se utilizaron electrodos implantados a mayor profundidad en el cerebro para detectar la actividad neuronal de cada individuo. Aunque ninguno de los dos métodos fue totalmente exacto, ya que se produjeron errores de codificación en aproximadamente el 25% de los casos, ambos estudios mostraron un potencial significativo. En general, los participantes fueron capaces de interpretar las expresiones faciales recogidas por el avatar, aunque la interpretación de las palabras habladas resultó más difícil. Es importante señalar que estos sistemas no leen el pensamiento de las personas, sino que se basan en la interpretación de señales neuronales para predecir y generar el habla, de forma similar a como un bate de béisbol interpreta los movimientos de un lanzador para anticiparse a los lanzamientos. Johnson empezó a participar en esta investigación pionera cuando se puso en contacto con el Dr. Edward Chang después de leer un artículo sobre el trabajo del equipo. A pesar de vivir lejos del laboratorio de San Francisco, la perseverancia de Johnson le valió la pena y pudo empezar a estudiar. Su determinación siempre ha sido un rasgo característico, como demuestra su vida personal y profesional. Incluso después del ictus, buscó oportunidades, como cursos de asesoramiento en línea, para ayudar a los supervivientes de traumas. Desde que sufrió el ictus, la capacidad de comunicación de Johnson se ha visto muy limitada, ya que ha tenido que recurrir a sistemas de apoyo como los anteojos reflectantes para seleccionar letras y palabras en la pantalla del ordenador. Sin embargo, con la ayuda de esta tecnología, ha podido recuperar algunas capacidades de expresión y un nuevo sentido de la finalidad. A medida que se producen avances en este campo, los expertos confían en que las versiones inalámbricas de estos sistemas de comunicación estén disponibles en la próxima década. Sin embargo, hay que tener muy en cuenta las necesidades de cada paciente, y es necesario seguir investigando para optimizar estos enfoques a largo plazo.