Un dispositivo transforma la actividad neuronal en lenguaje

Las personas con una discapacidad motora que no les permite comunicarse correctamente podrían beneficiarse en un futuro próximo de un dispositivo que interpreta las ondas cerebrales, y las transforma en palabras y oraciones. El dispositivo está basado en la ectroencefalografía (EEG), una técnica que permite, mediante exploración neurofisiológica, registrar la actividad bioeléctrica cerebral en condiciones de reposo, vigilia o sueño. Bautizado como “Mind Speller”, el aparato ha sido desarrollado por los siguientes centros de investigación de Bélgica: el Interuniversity Microelectronics Centre (IMEC), el Holst Centre y la Universidad Católica de Lovaina.

Según publica la revista The Engineer, el Mind Speller está formado por una especie de gorro que contiene una serie de electrodos. Estos electrodos son colocados, gracias al gorro, en localizaciones específicas de la cabeza del usuario, con el fin de que puedan captar las señales de la actividad neuronal del cerebro, mediante la tecnología EEG.

Cuando el usuario quiere pronunciar una palabra y una frase, ha de colocarse frente a la pantalla de un ordenador o de una PDA, en la que se despliegan filas y columnas de letras y caracteres, a modo de teclado.

Un sistema de programa informático integrado pone de relieve, luminosa y rápidamente, una fila o una columna, de manera alternativa

Si la letra que el usuario necesita no está en la columna o la fila resaltadas, una onda del cerebro concreta, conocida como P300, se pondrá en marcha y podrá ser detectada por el sistema.

Según explica Marc Van Hulle, del laboratorio de neurología y psicofisiología de la Universidad Católica de Lovaina, la onda P300 es generada por el cerebro humano sólo en caso de que se nos muestre algo diferente a lo que nuestro cerebro espera ver.

Lectura de ondas

Las ondas de actividad neuronal del cerebro del usuario son enviadas desde los electrodos hasta un procesador electrónico de señales, también conectado al gorro.

Este procesador, del tamaño de una caja de cerillas, se encarga de procesar las señales emitidas por la EEG con un chip y de digitalizarlas, haciendo uso de un microcontrolador o circuito integrado.

Finalmente, las señales son transmitidas sin cable por otro dispositivo de radio para su procesamiento en el ordenador.

Si, en esta última fase del proceso, las ondas P300 son detectadas, el programa informático continuará haciendo brillar intermitentemente las diversas filas y columnas de letras hasta definir la letra en la que el usuario está pensando. Una vez que la define, una voz automática procedente del ordenador o de la PDA pronunciará dicha letra.

Los científicos han conseguido que el tiempo entre el procesamiento de las señales y la emisión de la voz por parte del ordenador sea bastante corto, pero trabajan ahora para aumentar lo más posible la velocidad del funcionamiento del sistema.

Hasta el momento, han integrado algunas técnicas de ahorro de tiempo, como la técnica de texto predictivo que se usa en los teléfonos móviles, y que permite formar palabras presionando un solo botón por cada letra, en lugar de presionar múltiplemente cada tecla hasta obtener la letra deseada.

En el mercado en dos años

El resultado obtenido con el presente prototipo de Mind Speller ha sido definido por sus creadores como portátil, fácil de llevar y destinado a las comunicaciones verbales y textuales inteligentes.

En un comunicado emitido por el IMEC, se explica, además, que otras soluciones disponibles actualmente en el mercado para ayudar a comunicarse a personas con discapacidades severas están basadas en tecnologías demasiado caras, como la tecnología de rastreo del movimiento del ojo o de seguimiento del ojo.

Por el contrario, el Mind Speller puede suponer una solución rentable, además de servir para diversos usuarios por su capacidad de adaptación y por la sencillez de su diseño.

El Imec, el Holst Centre y la Universidad Católica de Lovaina se encuentran en proceso de formación de al menos una compañía para la comercialización de esta tecnología, que podría estar lista para salir al mercado en dos años.

El Mind Speller es lo que se denomina una interfaz cerebro computadora, que es un medio de comunicación entre las funciones mentales o cognitivas del cerebro, cuyas señales eléctricas son captadas, pre-procesadas y clasificadas para su comunicación con un medio externo, ya sea éste un ordenador o un hardware específico.