T5 es nombre propio de un cíborg. Es así como han bautizado a un paciente con parálisis de Estados Unidos a quien han implantado dos chips en la cabeza para poder escribir con la mente.
Tan rápido como hacerlo con un teclado predictivo en el móvil. Así es la nueva interfaz mente-máquina desarrollada por equipos públicos y privados de Estados Unidos. Destinados a personas con parálisis grave, permiten conectar la mente con la escritura a base de trazos, en vez de letras.
No es la primera vez que gracias a sensores o chips cerebrales permiten mover dispositivos, guiados tanto por humanos como animales. Tampoco es nuevo lo de escribir con la mente. Pero siempre había un teclado virtual de por medio, lo que hacía que el proceso fuera lento.
Este sistema tiene el potencial de funcionar más rápidamente que las interfaces anteriores. Y lo hace aprovechando uno de los medios de comunicación más antiguos que tenemos: la escritura a mano.
El estudio, publicado en Nature, fue financiado por la iniciativa Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN) de los Institutos Nacionales de Salud de EE.UU. (NIH).
Un algoritmo entrenado para leer la mente
El equipo se centró en la parte del cerebro responsable del movimiento fino y registraron las señales generadas cuando el participante intentó escribir letras individuales a mano. Al hacerlo, el paciente, que está paralizado del cuello hacia abajo después de una lesión de la médula, fue entrenando a una inteligencia artificial.
En este experimento publicado, se le pidió al paciente, enfermo de ELA, que imaginase cómo escribiría en un cuaderno una serie de letras (10 veces cada una), palabras y luego, frases como “en treinta segundos el ejército aterrizó”.
El algoritmo de aprendizaje automático identificó patrones neuronales que representan letras individuales. Si bien, por ahora sólo se ha probado en una persona, este sistema parece ser más preciso y más eficiente que las interfaces de comunicación existentes. Entre las más famosas, la del astrofísico y escritor Stephen Hawking.
“Este estudio representa un hito importante en el desarrollo de interfaces cerebro-mente-máquina y tecnologías de aprendizaje automático que están desentrañando cómo el cerebro humano controla procesos tan complejos como la comunicación”, señala John Ngai, director de la Iniciativa NIH BRAIN, en la presentación del prototipo.
Cuando una persona se paraliza debido a una lesión en la médula espinal, la parte del cerebro que controla el movimiento aún funciona. Esto significa que, si bien el participante no podía mover la mano o el brazo para escribir, su cerebro aún producía señales similares relacionadas con el movimiento previsto.
Se han desarrollado sistemas similares para restaurar la función motora a través de dispositivos como brazos robóticos. “Pensemos cuánto de snuestro día pasamos en un ordenador o comunicándonos con otra persona”, añade el coautor del estudio Krishna Shenoy (HHMI).
“Restaurar la capacidad de las personas que han perdido su independencia para interactuar con las ordenadores o móviles es importantísimo, y eso es lo que está guiando a proyectos como este”.
Las 200 neuronas que escriben con la mente
Primero, se le pidió al participante que copiara con la mente los caracteres que se mostraban en una pantalla: 26 letras minúsculas junto con algunos signos de puntuación: «>» que se usó como un espacio y «~» que se usó como un punto (no es fácil representar estos con trazos).
Al mismo tiempo, los electrodos implantados registraron la actividad cerebral de aproximadamente 200 neuronas individuales que respondieron de manera diferente mientras él escribía con la mente cada carácter individual.
Después de una serie de sesiones de entrenamiento, los algoritmos informáticos aprendieron a reconocer patrones neuronales correspondientes a letras individuales, lo que permitió al participante «escribir» nuevas oraciones a razón de 90 caracteres por minuto.
T5 escribe mejor que con un T9. Y esto no va de replicantes. Quizás algunos recuerden los teclados numéricos así llamados (Text-in-9 numbers) con que, a base de pulsaciones repetidas, se mandaban mensajes o aún se configuran dispositivos sin teclados QWERTY.
El gran salto de este sistema respecto a lo que se usa en la actualidad para escribir con la mente es comparable al de escribir un SMS en los primeros años dos mil, mediante esos teclados numéricos T9, y los teclados predictivos actuales de los smartphones, con función de deslizamiento.
Algunos estudios han ido más lejos como para desarrollar interfaces directas de pensamiento a habla. Pero la cosa ahí se complica. No se trataría de crear síntesis de voz a lo ordenador de Hawking (él tenía primero que ‘escribir’ la frase). Sino de que la máquina hable casi en tiempo real. Pero eso implica a miles de neuronas y conexiones distintas.
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