Un nuevo collar suave y lavable llamado "Revoice" utiliza sensores ultrasensibles e inteligencia artificial para convertir unas pocas palabras articuladas en frases completas y expresivas para los supervivientes de un accidente cerebrovascular. Los investigadores afirman que podría devolverles la independencia sin necesidad de implantes cerebrales invasivos.
Para muchos sobrevivientes de un accidente cerebrovascular, la parte más difícil de la recuperación es no saber qué decir, pero no poder decirlo.
Un nuevo dispositivo portátil llamado Revoice pretende cambiar eso al convertir unas cuantas palabras pronunciadas en silencio en oraciones completas y fluidas en tiempo real, sin necesidad de teclado, pantalla o implante cerebral.
Desarrollado por investigadores dirigidos por Luigi Occhipinti, profesor de investigación de electrónica inteligente, biosistemas e IA en la Universidad de Cambridge, este collar suave y flexible está diseñado para ayudar a las personas con discapacidad del habla tras un ictus a comunicarse de forma más natural e independiente. En un ensayo clínico preliminar, permitió a los pacientes con ictus expresarse con mucha más claridad y reportaron una mejora significativa en su satisfacción con su capacidad de comunicación.
El dispositivo está dirigido a la disartria, una afección común tras un accidente cerebrovascular que debilita los músculos de la cara, la boca y las cuerdas vocales. Las personas con disartria suelen saber exactamente lo que quieren decir, pero su habla sale arrastrada, lenta o con frases cortas e incompletas.
“Cuando las personas sufren disartria después de un accidente cerebrovascular, puede ser extremadamente frustrante, ya que saben exactamente lo que quieren decir, pero les cuesta físicamente expresarlo, ya que las señales entre el cerebro y la garganta se han visto alteradas por el accidente cerebrovascular”, declaró Occhipinti en un comunicado de prensa. “Esa frustración puede ser profunda, no solo para los pacientes, sino también para sus cuidadores y familiares”.
Hoy en día, la mayoría de los pacientes con disartria y accidente cerebrovascular trabajan con logopedas en ejercicios repetitivos, practicando palabras y frases cortas una y otra vez. Estos ejercicios pueden ayudar a recuperar el control muscular y la claridad durante meses o incluso años. Sin embargo, no siempre se traducen en conversaciones cotidianas y fáciles.
“Los pacientes generalmente pueden realizar los ejercicios repetitivos después de un poco de práctica, pero a menudo tienen dificultades con las preguntas abiertas y las conversaciones cotidianas”, añadió Occhipinti. “Y como muchos pacientes recuperan la mayor parte o la totalidad del habla con el tiempo, no hay necesidad de implantes cerebrales invasivos, pero sí existe una gran necesidad de soluciones de habla más intuitivas y portátiles”.
Revoice está diseñado para ser exactamente ese tipo de solución.
El dispositivo, que se usa como una gargantilla suave, contiene sensores ultrasensibles que captan pequeñas vibraciones de los músculos de la garganta, junto con la frecuencia cardíaca del usuario. Estas señales son casi invisibles a simple vista e inaudibles para los demás, pero contienen información valiosa sobre lo que la persona intenta decir y cómo se siente.
Dentro del sistema, dos componentes de inteligencia artificial trabajan en conjunto. Un agente de IA reconstruye palabras a partir de fragmentos de habla pronunciada en silencio, guiándose por las vibraciones de la garganta. El segundo agente de IA interpreta señales emocionales como la frecuencia cardíaca y otra información contextual, como la hora del día o el clima, para convertir frases cortas en oraciones completas y expresivas.
Para que el dispositivo fuera práctico, el equipo integró un modelo de lenguaje grande y ligero, o LLM, que puede funcionar con un consumo mínimo de energía. A diferencia de los modelos de IA masivos que residen en la nube, esta versión más pequeña está diseñada para funcionar en el dispositivo o cerca de él, lo que facilita su uso en tiempo real.
En un pequeño estudio realizado con colegas en China, los investigadores probaron Revoice con cinco pacientes con ictus y disartria y 10 voluntarios sanos. Los participantes llevaban el collar y pronunciaban frases cortas en silencio. Con un simple doble asentimiento, podían elegir que el sistema las transformara en oraciones completas utilizando el modelo de lenguaje integrado.
Un ejemplo muestra cómo el dispositivo combina fragmentos de voz, emoción y contexto. Un usuario articuló la frase "Vamos al hospital". Basándose en las vibraciones de la garganta, la frecuencia cardíaca elevada y el hecho de que era tarde en la noche, el sistema la expandió a una frase más natural: "Aunque se está haciendo un poco tarde, todavía me siento incómodo. ¿Podemos ir al hospital ahora?".
En pruebas con pacientes con ictus, el sistema logró una baja tasa de error al reconstruir palabras y oraciones, lo que sugiere que la IA podía interpretar con fiabilidad lo que los usuarios intentaban decir. Los participantes también reportaron un aumento del 55 % en la satisfacción con su comunicación, una señal temprana de que la tecnología podría marcar una diferencia significativa en la vida diaria.
Los hallazgos son publicado en la revista Nature Communications.
A diferencia de muchas herramientas de asistencia del habla existentes, Revoice no requiere que los usuarios escriban letra por letra, sigan el movimiento de sus ojos en una pantalla ni se sometan a una cirugía para un implante cerebral. En cambio, busca una conversación más natural: el usuario articula algunas palabras en silencio, el collar las detecta e interpreta, y la IA completa el resto.
El dispositivo también está diseñado para ser cómodo y práctico. Es suave, flexible y lavable, lo que facilita su uso durante todo el día, no solo en entornos clínicos.
Aunque el primer ensayo fue pequeño, los resultados sugieren que el enfoque podría ser prometedor no solo para quienes han superado un ictus, sino también para personas con otras afecciones que afectan el habla, como la enfermedad de Parkinson o la enfermedad de la neurona motora. El equipo dirigido por Cambridge está planeando un estudio clínico más amplio con pacientes angloparlantes nativos con disartria para evaluar el funcionamiento del sistema en situaciones reales y durante períodos más prolongados.
Las versiones futuras de Revoice podrían agregar soporte multilingüe, reconocer una gama más amplia de estados emocionales y funcionar como un dispositivo totalmente autónomo para el uso diario, sin necesidad de estar conectado a hardware externo.
Para Occhipinti y sus colegas, el objetivo va más allá de la tecnología.
“Se trata de devolverles a las personas su independencia”, dijo. “La comunicación es fundamental para la dignidad y la recuperación”.
Fuente: Universidad de Cambridge