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Investigadores de la UCSF sintetizan el habla a partir de ondas cerebrales

Investigadores dirigidos por neurocientíficos del habla eduardo zhang El martes, investigadores de la Universidad de California en San Francisco (UCSF) informaron que decodificaron con éxito los intentos de hablar en tiempo real al leer la actividad en el centro de lenguaje del cerebro de un sujeto de prueba.

En el estudio participaron tres personas que hablaban y que estaban siendo tratadas por epilepsia en el Centro Médico de la UCSF.

Permitieron a los investigadores usar pequeños electrodos de registro previamente colocados en la superficie de sus cerebros para mapear el origen de sus convulsiones en preparación para la neurocirugía.

Esta técnica, llamada «electroencefalografía» o ECoG, proporciona datos más ricos y detallados sobre la actividad cerebral que técnicas como EEG o fMRI.

Debido a que los electrodos ECoG no penetran el tejido cerebral, pueden ser una mejor opción para las interfaces cerebro-computadora (BCI) a largo plazo que los electrodos que se insertan físicamente en el cerebro.

Chang es miembro del Instituto Weill de Neurociencia de la UCSF.

mecanismo experimental

El equipo de Chang hizo a los participantes nueve preguntas sencillas predefinidas y les pidió que eligieran entre 24 respuestas posibles.

El equipo desarrolló algoritmos de aprendizaje automático para decodificar el habla específica de la actividad cerebral de los participantes de la prueba.

Después de un poco de entrenamiento, el algoritmo pudo detectar cuándo un participante escuchó una nueva pregunta o comenzó a responder, e identificó cuál de las 24 respuestas estándar dio el participante con un 61 por ciento de precisión.

La velocidad y la precisión del algoritmo mejoraron cuando utilizaron por primera vez la actividad cerebral de los sujetos de prueba para identificar qué preguntas predefinidas escucharon para proporcionar contexto. El método tiene una tasa de precisión de hasta el 75%.

La tecnología podría ayudar a las personas que han ‘perdido el habla pero aún tienen habilidades cognitivas’ Grupo Endler.

Sin embargo, entrenar el algoritmo «puede consumir muchos recursos», dijo a TechNewsWorld. «En general, el entrenamiento será parte de la conexión del sistema con el cerebro individual».

Es posible que los pacientes deban someterse a un entrenamiento de actualización cada seis a 12 meses, dijo Enderle. «La precisión debe ser superior al 90 % para que sea práctica para el resto de nosotros, y el 99 % para que se adopte universalmente».

Financiamiento de Facebook

Facebook Reality Lab (FRL) financió la investigación como parte de su colaboración con el Proyecto Steno de UCSF, dijo un portavoz de Facebook en una respuesta proporcionada a TechNewsWorld por la representante de la compañía, Eloise Quintanilla.

Los investigadores de Facebook proporcionaron información y apoyo de ingeniería al laboratorio de Chang, pero la UCSF supervisó el proyecto de investigación y trabajó directamente con sujetos voluntarios. Los investigadores de Facebook tenían acceso limitado a los datos no identificados, que se guardaban en la UCSF y bajo el control de la universidad.

Otro estudio realizado por el laboratorio de Chang, BRAVO (BCI Arm and Voice Restoration), Karunesh Ganguly, profesor asociado de neurología en la UCSF. El estudio tuvo como objetivo determinar si el implante de interfaz neural ECoG podría usarse para restaurar el movimiento y la comunicación en pacientes paralizados por problemas cerebrales o neurológicos.

FRL está financiando parte del estudio BRAVO, que «se enfoca en demostrar la capacidad de permitir que los participantes usen su actividad cerebral para generar texto en una pantalla de computadora», dijo a TechNewsWorld un portavoz del estudio. «Entendemos que la investigación BRAVO de UCSF es más amplia».

Facebook espera usar la tecnología para gafas de realidad aumentada.

Privacidad y otras cuestiones éticas

Facebook es conocido por su adhesión a los principios de privacidad del usuario.Recientemente, la Comisión Federal de Comercio de EE. multar a la empresa Una multa de $ 5 mil millones por violar la privacidad del usuario fue ampliamente criticada como insuficiente.

Además, Facebook es parte del Proyecto de transferencia de datos de Apple, Google y Twitter, cuyo objetivo es desarrollar sistemas interoperables para transferir datos entre servicios.

Facebook rastrea a las personas en todas partes en la web a través del botón «Me gusta» utilizado por más de 8 millones de sitios web y el SDK de Facebook (integrado en más del 60% de las principales aplicaciones de iOS y Android).

Esto plantea la pregunta de si los datos recopilados de la investigación de BCI son seguros y qué problemas éticos surgen de la investigación relacionada y el desarrollo de productos.

Los Institutos Nacionales de Salud desarrollaron una hoja de ruta de neuroética para la Iniciativa NIH BRAIN.

La hoja de ruta enumera varios desafíos neuroéticos:

  • Desarrollar estándares éticos para el material biológico y la recopilación de datos, y evaluar cómo se comparan los estándares locales con los de los colaboradores globales;
  • Proteger la privacidad de los datos del cerebro humano (p. ej., imágenes, grabaciones neuronales, etc.) y los datos que se usan inmediatamente fuera de los experimentos o que se dejan atrás;
  • Comprender las implicaciones éticas del desarrollo de sistemas nerviosos en laboratorios de investigación en neurociencia;
  • Identificar las características necesarias o mínimas de los circuitos neuronales diseñados que suscitan preocupaciones sobre el significado moral; y
  • Evaluar si los estándares éticos de la investigación son apropiados para las metodologías y modelos cerebrales en evolución.

«Actualmente, existe un debate sobre si los datos agregados y derivados de la investigación son propiedad privada de individuos, propiedad colectiva de la sociedad o propiedad de empresas», dijo el analista principal Ray Wang. Estudio de constelaciones.

Los datos de tales estudios podrían «crear una biométrica que ya no sea única y pueda ser pirateada», dijo a TechNewsWorld. «Qué datos se capturan y si esos datos afectan negativamente a la privacidad plantea otras cuestiones éticas».

Facebook o UCSF tendrán los datos para estos proyectos de investigación en los que está trabajando el laboratorio de Chang, pero «este problema aún debe resolverse», dijo Wang.

Sugirió que los datos personales deberían convertirse en un derecho de propiedad. Una vez hecho esto, «podemos comercializar, comerciar, regalar o arrendar esa información por razones monetarias o no monetarias».

Los reguladores «deberían aprobar leyes que prevengan el abuso» en torno a esta tecnología, dijo Enderle. Sin embargo, «podría destruir gran parte del valor de Facebook».

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