Por qué la decodificación del canto de aves podría ayudar a aquellos que perdieron la capacidad del habla

Científicos han leído las señales en el cerebro de pájaros, en un avance que podría ayudar a desarrollar prótesis para humanos que han perdido la capacidad de hablar

Los investigadores capturaron las señales cerebrales de pinzones cebra machos mientras cantaban (EFE/Mauricio Dueñas/Archivo)
Los investigadores capturaron las señales cerebrales de pinzones cebra machos mientras cantaban (EFE/Mauricio Dueñas/Archivo)

Científicos leyeron por primera vez las señales en el cerebro de las aves, en un avance que podría ayudar a desarrollar prótesis para humanos que han perdido la capacidad de hablar.

En el reciente estudio, publicado en la revista científica Plos, los implantes de silicio registraron la activación de las células cerebrales a medida que los pinzones cebra adultos machos pasaban por su repertorio completo de canciones.

Alimentar las señales cerebrales a través de la inteligencia artificial permitió al equipo de la Universidad de California en San Diego, Estados Unidos, predecir qué cantarían los pájaros a continuación.

Ilustración del flujo de trabajo experimental, en donde mientras un pinzón cebra macho canta su canción, que consiste en la secuencia "1, 2, 3", piensa en la siguiente sílaba que cantará "4" (Twitter: @darilbrown)
Ilustración del flujo de trabajo experimental, en donde mientras un pinzón cebra macho canta su canción, que consiste en la secuencia "1, 2, 3", piensa en la siguiente sílaba que cantará "4" (Twitter: @darilbrown)

El avance abre la puerta a nuevos dispositivos que podrían usarse para convertir los pensamientos de las personas que no pueden hablar en palabras reales habladas por primera vez.

Los implantes de última generación actuales permiten al usuario generar texto a una velocidad de aproximadamente 20 palabras por minuto, pero esta técnica podría permitir una “nueva voz” completamente natural.

Uno de los coautores del estudio, el neurocientífico, investigador y profesor Timothy Gentner, dijo que imaginó una prótesis vocal para quienes no tenían voz, que les permitiera comunicarse de forma natural con el habla.

El canto de los pájaros y el habla humana comparten muchas características (Getty Images)
El canto de los pájaros y el habla humana comparten muchas características (Getty Images)

Daril Brown, estudiante de doctorado en ingeniería informática, explicó que el trabajo con cerebros de aves “prepara el escenario para el objetivo más amplio” de dar voz a los que no tienen voz. Estamos estudiando el canto de los pájaros de una manera que nos ayudará a dar un paso más hacia la ingeniería de una interfaz cerebro-máquina para la vocalización y la comunicación”.

El canto de los pájaros y el habla humana comparten muchas características, incluido el hecho de que ambos son comportamientos aprendidos y son más complejos que otros ruidos de animales.

Con las señales provenientes de los cerebros de las aves, el equipo investigador se centró en un conjunto de señales eléctricas llamadas “potenciales de campo local”.

Un colibrí paramuno se alimenta en el sendero ecológico "El Paramuno" el 9 de marzo de 2021, en Bogotá, Colombia (EFE/ Carlos Ortega)
Un colibrí paramuno se alimenta en el sendero ecológico "El Paramuno" el 9 de marzo de 2021, en Bogotá, Colombia (EFE/ Carlos Ortega)

Las señales son necesarias para aprender y producir canciones. Ya se han estudiado mucho en humanos y se utilizaron para predecir el comportamiento vocal de los pinzones cebra.

El co-líder del proyecto, el profesor Vikash Gilja, amplió: “Nuestra motivación para explorar los potenciales del campo local fue que la mayor parte del trabajo humano complementario para el desarrollo de prótesis del habla se ha centrado en este tipo de señales. En este artículo, mostramos que hay muchas similitudes en este tipo de señalización entre el pinzón cebra y los humanos, así como otros primates”.

Pudieron observar que se puede construir en un conjunto repetido de cuatro ‘silbidos’, por ejemplo, y de vez en cuando cambiar a cinco o tres. Las características de los potenciales de campo locales revelan estos cambios, encontraron los investigadores.

Una curruca capirotada, Sylvia atricapilla, comiendo frutos de cornejo, Cornus sanguinea (EFE / Luis Ojembarrena / Universidad de Cádiz)
Una curruca capirotada, Sylvia atricapilla, comiendo frutos de cornejo, Cornus sanguinea (EFE / Luis Ojembarrena / Universidad de Cádiz)

Estas formas de variación son importantes para que podamos probar prótesis hipotéticas del habla, porque un humano no se limita a repetir una oración una y otra vez”, sostuvo el profesor Gilja.

“Es emocionante que encontremos paralelos en las señales cerebrales que se registran y documentan en estudios de fisiología humana con nuestro estudio en pájaros cantores”, expresó.

Las condiciones asociadas con la pérdida de las funciones del habla o del lenguaje van desde lesiones en la cabeza hasta demencia y tumores cerebrales.

Las señales son necesarias para aprender y producir canciones
Las señales son necesarias para aprender y producir canciones

El co-líder del proyecto, el profesor Timothy Gentner, vaticinó: “A largo plazo, queremos utilizar el conocimiento detallado que estamos obteniendo del cerebro del pájaro cantor para desarrollar una prótesis de comunicación que pueda mejorar la calidad de vida de los seres humanos que sufren una variedad de enfermedades y trastornos”.

En este sentido, el fundador de SpaceX, Elon Musk, y el director ejecutivo de Facebook, Mark Zuckerberg, ya están trabajando actualmente en dispositivos de lectura del cerebro que permitirán que los textos se envíen mediante el pensamiento.

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