Una neuroprótesis de síntesis de voz instantánea

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Ingeniería biomédica
• Síntesis del habla

Sus antecedentes:

• Las interfaces cerebro-ordenador (BCI) ofrecen potencial para la restauración de la comunicación en condiciones neurológicas.
• Las BCIs existentes traducen principalmente la actividad neuronal en texto, sin los matices del habla como la prosodia.
• Restaurar la voz natural y expresiva es crucial para una comunicación efectiva.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y demostrar una neuroprótesis cerebro-voz para sintetizar el habla inteligible y expresiva.
• Para decodificar la actividad neuronal para la síntesis de voz en tiempo real con retroalimentación de audio de circuito cerrado.
• Para permitir que las personas con pérdida de habla grave se comuniquen usando su propia voz sintetizada.

Principales métodos:

• Se implantaron 256 microelectrodos en el giro precentral ventral de un participante con esclerosis lateral amiotrófica (ELA).
• Desarrolló un decodificador neuronal para traducir la actividad intracortical en señales de voz, superando la falta de datos de voz de verdad.
• Se habilitó la síntesis de voz en tiempo real con retroalimentación de audio en bucle cerrado, lo que permite la modulación de la prosodia y la melodía.

Principales resultados:

• Sintetizó con precisión la voz del participante de la actividad neuronal, incluyendo el contenido fonémico.
• Descifrado y sintetizado con éxito las características paralinguísticas, permitiendo la modulación en tiempo real de la entonación.
• El participante podía cantar melodías cortas usando la voz sintetizada por el BCI.

Conclusiones:

• Demostró la viabilidad de una neuroprótesis cerebro-voz para restaurar el habla expresiva en individuos con parálisis.
• Esta tecnología tiene el potencial de mejorar significativamente las habilidades de comunicación y la calidad de vida de las personas con disartria grave.
• La investigación adicional puede avanzar en la tecnología BCI para una restauración de la voz más matizada y natural.