Desde hace décadas, la tecnología intenta copiar la capacidad del cerebro para detectar una voz humana entre el ruido de una multitud. Ahora, un equipo de científicos ha obtenido la primera evidencia directa de una tecnología auditiva controlada por el cerebro humano.
Este hallazgo, realizado por el Instituto Zuckerman de la Universidad de Columbia, supone un gran paso adelante para desarrollar algún día un dispositivo de aumento auditivo que pueda, entre otros retos, superar los problemas que tienen los audífonos convencionales en entornos ruidosos.
Los detalles se han publicado este lunes en Nature Neuroscience.
"Hemos desarrollado un sistema que actúa como una extensión neuronal del usuario, aprovechando la capacidad natural del cerebro para filtrar todos los sonidos en un entorno complejo para aislar dinámicamente la conversación específica que desean escuchar", dijo el autor principal
El avance "nos permite pensar más allá de los audífonos tradicionales, que simplemente amplifican el sonido, y mirar hacia un futuro donde la tecnología pueda restaurar la audición sofisticada y selectiva del cerebro humano", comenta el investigador principal en el Instituto Zuckerman, Nima Mesgarani.
Para hacer la prueba, los autores trabajaron con pacientes de epilepsia de hospitales neoyorquinos y de la Universidad de California en San Francisco. Los pacientes tenían electrodos implantados quirúrgicamente para localizar el origen de las convulsiones.
El equipo aprovechó esta interfaz para hacer un experimento con los voluntarios: tenían que escuchar dos conversaciones que se producían a la vez.
El sistema detectó automáticamente a qué conversación estaba prestando atención el paciente y ajustó el volumen en tiempo real, subiendo esa conversación mientras silenciaba la otra.
Para los voluntarios la experiencia fue "literalmente increíble", una experiencia de "ciencia ficción".
Los audífonos modernos amplifican el habla mientras suprimen ciertos tipos de ruido de fondo, como el tráfico. Pero no pueden separar y mejorar voces particulares de interés, sino que potencian cada voz que entra en el micrófono de forma indiscriminada, lo que dificulta que las personas se concentren en un interlocutor específico en medio de una multitud.
Una posible solución sería diseñar un dispositivo capaz de imitar la forma natural que el cerebro tiene para identificar y enfocar la voz de una sola persona entre el ruido, lo que se llama efecto fiesta de cóctel.
"La pregunta central sin respuesta era si la tecnología auditiva controlada por el cerebro podría ir más allá de los avances incrementales, hacia un prototipo que pudiera ayudar a alguien a oír mejor en tiempo real", razona Vishal Choudhari, primer autor del artículo y doctorado en el laboratorio de Mesgarani.
"Por primera vez, hemos demostrado que un sistema de este tipo, que lee las señales cerebrales para mejorar selectivamente las conversaciones, puede proporcionar un beneficio claro en tiempo real. Esto traslada la audición controlada por el cerebro de la teoría a la aplicación práctica".
Para hacer la prueba, el equipo desarrolló algoritmos de aprendizaje automático en tiempo real que podían examinar las ondas cerebrales e identificar a qué conversación estaban prestando atención los pacientes.
Después, su sistema podía deducir rápidamente a qué conversación estaba prestando atención cada oyente y facilitarle la audición. Esto sucedió tanto cuando los investigadores guiaron a los sujetos hacia una conversación particular, como cuando los sujetos eligieron libremente, como sería necesario en una conversación del mundo real.
Durante las pruebas, el equipo observó que su sistema identificaba correctamente a qué conversación prestaban atención los voluntarios, lo que mejoró drásticamente la claridad del habla en la que se centraron los voluntarios y redujo el esfuerzo auditivo.
Según la Organización Mundial de la Salud, más de 430 millones de personas en todo el mundo viven con una pérdida auditiva discapacitante, muchas de las cuales tienen más dificultades en entornos sociales ruidosos.
Además, la pérdida auditiva no tratada es un factor de riesgo para la demencia, la depresión y el aislamiento social.
Para los autores, estos resultados son un "importante paso adelante", si bien, advierten de que queda un largo camino por recorrer antes de que esta tecnología llegue a las tiendas, antes hay que lograr la miniaturización de estos dispositivos y conseguir que no estén implantados quirúrgicamente.
El objetivo final es desarrollar sistemas portátiles y no invasivos —posiblemente integrados en audífonos de diadema o dispositivos intraurales— que puedan leer las ondas cerebrales a través de la piel o mediante sensores menos agresivos.
Con información de EFE / Foto: Ilustrativa de Pexels
