Utiliza una combinación de sensores e inteligencia artificial para interpretar señales del habla y emociones, facilitando la comunicación natural de los pacientes
Investigadores de la Universidad de Cambridge han creado un dispositivo portátil, cómodo y lavable llamado Revoice, diseñado para ayudar a quienes han sufrido un ictus a recuperar la capacidad de comunicarse de forma natural y fluida, sin recurrir a implantes cerebrales invasivos.
El aparato emplea una fusión de sensores ultrasensibles e inteligencia artificial para interpretar señales del habla y emocionales, posibilitando que las personas con dificultades del habla post-ictus establezcan una comunicación natural. Se usa como una gargantilla suave y flexible, captando el ritmo cardíaco y las vibraciones sutiles de los músculos laríngeos. Posteriormente, convierte estas señales en palabras y frases en tiempo real.
Las señales recogidas por el dispositivo son procesadas por dos sistemas de inteligencia artificial. El primero reconstruye palabras a partir de segmentos de habla silente, mientras que el segundo analiza el estado emocional y factores contextuales como la hora del día o el clima, para transformar frases breves en oraciones completas y expresivas.
En un pequeño estudio con cinco pacientes que presentan disartria, un trastorno común del habla tras un ictus, el dispositivo logró una tasa de error en palabras del 4,2% y en oraciones de apenas 2,9%. A diferencia de otras tecnologías de asistencia al habla, que suelen requerir la introducción lenta letra por letra, seguimiento ocular o implantes cerebrales, Revoice ofrece una comunicación fluida y en tiempo real, convirtiendo unas pocas palabras habladas en oraciones completas y coherentes.
Los resultados, publicados en la revista Nature Communications, podrían tener, según los investigadores, grandes implicaciones para la rehabilitación post-ictus y también ser relevantes para personas con Parkinson o esclerosis lateral amiotrófica. En Cambridge se está preparando un estudio clínico con pacientes angloparlantes con disartria para evaluar la viabilidad de este sistema, con un lanzamiento previsto para este año.
Aproximadamente la mitad de quienes sufren un ictus desarrollan disartria, o una combinación de disartria y afasia. La disartria es una condición física que debilita los músculos de la cara, boca y cuerdas vocales. Sus efectos varían, aunque frecuentemente impiden hablar de forma clara, generando un habla lenta, arrastrada o frases fragmentadas en lugar de completas.
“Después del ictus, quienes padecen disartria a menudo sienten frustración, porque conocen lo que quieren expresar, pero la señal entre el cerebro y la garganta está alterada”, explica el profesor Luigi Occhipinti, del Departamento de Ingeniería de Cambridge, líder del proyecto. “Esa frustración es profunda, tanto para los pacientes como para sus familiares y cuidadores.”
La mayoría de pacientes con ictus y disartria realizan terapia con logopedas para recuperar el habla, basándose en la repetición de palabras. La recuperación suele tardar desde algunos meses hasta más de un año.
“A pesar de que los pacientes pueden practicar ejercicios repetitivos tras un breve entrenamiento, enfrentan dificultades en preguntas abiertas y conversaciones diarias,” comenta Occhipinti. “Dado que muchos recuperan mayor o toda su capacidad para hablar con el tiempo, no son necesarios implantes cerebrales invasivos, pero sí es imprescindible contar con sistemas de habla más intuitivos y portátiles.”
Con esta premisa, Occhipinti y su equipo desarrollaron Revoice. Los sensores identifican vibraciones mínimas en la garganta para captar señales del habla y, a través del pulso, decodifican estados emocionales. Además, el dispositivo incorpora un modelo de inteligencia artificial ligero y de lenguaje amplio (LLM), optimizado para prever oraciones completas y con bajo consumo energético.
En colaboración con investigadores chinos, se realizó el mencionado ensayo con cinco pacientes con ictus y disartria, junto a diez individuos sanos como controles. Durante el estudio, usaron el dispositivo para pronunciar frases cortas, pudiendo, mediante dos asentimientos, expandirlas a oraciones completas gracias al LLM.
Por ejemplo, la expresión “Nosotros vamos [al] hospital” se transformó en “Aunque ya es un poco tarde, todavía me siento incómodo. ¿Podemos ir al hospital ya?”. Los sensores detectaron frustración debido a una frecuencia cardíaca elevada y la cercanía del horario, mientras que el LLM interpretó estos datos para ampliar tres palabras en una oración completa.
Los cinco participantes reportaron un aumento del 55 % en la satisfacción, lo que indica que el dispositivo podría representar un avance significativo para pacientes que intentan recuperar la comunicación tras un ictus. Aunque serán necesarios ensayos clínicos más amplios antes de la comercialización, los investigadores esperan que futuras versiones incluyan soporte multilingüe, mayor variedad de emociones y funcionamiento completamente autónomo para uso diario.
“El objetivo es devolver la independencia a las personas,” subraya Occhipinti, enfatizando que la comunicación “es clave para la dignidad y la recuperación”.