Casey Harrel perdió su voz con 42 años. No es que fuese algo repentino, sino que hacía tiempo que se lo veía venir. Todo comenzó años atrás con sensaciones extrañas y con una pérdida de movilidad en las manos que, poco a poco, se fue extendiendo por todo su cuerpo. El cableado neuronal que se encarga de llevar la información del cerebro a los músculos era cada vez más débil, y, por ello, cada vez más partes de su cuerpo dejaban de responder. Debido a la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), Casey era una persona cada vez más dependiente.

En cerca del 90% de los casos la ELA aparece de forma azarosa. Es decir, no hay ninguna señal previa que indique que una persona vaya a padecer esta enfermedad en su vida adulta. Se trata de una enfermedad rara, que afecta en torno a 2 personas de cada 100.000 habitantes, generalmente en personas entre 40 y 70 años. A Casey le había tocado y la ELA estaba ahogando su futuro hasta el punto de dejarlo sin habla.

Al cumplir 45 años, ya llevaba mucho tiempo siendo completamente dependiente, y hacía al menos 3 años que no podía mover de forma consciente los labios, la lengua ni la laringe. Por tanto, no tenía ninguna voz con la que poder contar lo que sentía por dentro. Por suerte, los músculos de los ojos no se ven afectados, y gracias a ello, tenía un mínimo de interacción con el mundo. Pero ese mismo año, algo cambió.

Unas palabras de ánimo

En la Universidad de California en Davis un equipo de neurocientíficos liderados por Sergey Stavisky tenían en mente un sistema muy interesante. En el interior de la cabeza de Casey, su cerebro estaba intacto. Es decir, aunque no pudiese articular las palabras, sus neuronas seguían trabajando como si aún fuese capaz. Estas conexiones ocurren mediante pulsos neuronales, pequeñas corrientes eléctricas que se mueven a toda velocidad por el entramado neuronal y “saltan” de unas neuronas a otras a través de las sinapsis neuronales. Y estas señales eléctricas se pueden medir.

Concretamente, para comprender las palabras que Casey trataba de expresar, necesitaban ver la actividad neuronal del circunvolución prerrolándica, encargada del movimiento. Por ello, necesitaban entrar en su cabeza, literalmente, para insertar quirúrgicamente 4 minúsculas películas con un total de 256 electrodos que midiesen la actividad neuronal.

Gracias a ellos, podían ver exactamente qué neuronas se activaban y con qué intensidad. Es decir, podían detectar los intentos de su cerebro para mover los músculos del habla. Y una vez los pudieron medir, también pudieron traducirlos.

Con un entrenamiento de tan solo 30 minutos, los investigadores lograron traducir las señales de Casey en palabras con un 97% de precisión y presentarlas en la pantalla de un ordenador. Gracias a ello, Casey recuperó la voz.

«No poder comunicarse es tan frustrante y desmoralizador. Es como estar atrapado. Algo como esta tecnología ayudará a la gente a reincorporarse a la vida y a la sociedad», dijo en una entrevista para el portal de noticias de la UC Davis. El autor del estudio, Nicholas Card, coincidía: «Ha sido inmensamente gratificante ver cómo Casey recuperaba la capacidad de hablar con su familia y amigos gracias a esta tecnología». Pero aún quedaba mucho por hacer.

La ciencia sigue avanzando

Uno de los mayores problemas del sistema era la espera. Es decir, el tiempo que pasaba desde que el electrodo detectaba la señal, lo procesaba y las palabras aparecían en el ordenador. Esto hacían que, aunque la comunicación era posible, no fuese para nada fluida. En muchas ocasiones, las interrupciones involuntarias tanto por parte de Casey, como de las personas con quien hablaba, provocaban situaciones muy frustrantes.

Por ello, aunque habían conseguido establecer una comunicación, todavía distaba de ser una conversación. Pero en apenas un año, el grupo de investigación ha logrado idear un sistema basado en algoritmos que es capaz de predecir la actividad neuronal y traducirla a sonidos a tiempo real. Es decir, que la voz de Casey ya no son solo palabras, sino que es audible.

La primera autora de este segundo estudio publicado en Nature, Maitreyee Wairagkar, explica que el principal problema era no saber exactamente cuándo y cómo la persona estaba intentando hablar. Pero gracias al mapeo de la actividad neuronal y, de nuevo, a un entrenamiento previo del sistema, lograron identificar los patrones neuronales y que llegasen al ordenador en 25 milisegundos, la cuarentava parte de un segundo.

Probando los límites del sistema

Gracias a este nuevo sistema, Casey no se ha quedado en la voz. En la actualidad, sigue entrenando para lograr enfatizar algunas palabras dentro de una frase e incluso entonar melodías cortas. Y seguirá haciéndolo hasta lograr una comunicación fluida con el resto de sus seres queridos.

El laboratorio, por su parte, va a seguir acompañando a Casey, pero también tienen idea de probar este sistema con otras personas en su misma situación, bien por la ELA o bien por un infarto cerebral.

Como indica David Brandman, codirector del laboratorio de neuroprotésicos la UC Davis y cirujano que le implantó los electrodos a Casey: «Nuestra voz es parte de lo que nos hace ser quienes somos. Perder la capacidad de hablar es devastador para las personas con afecciones neurológicas». Por ello, los resultados de esta investigación son una brizna de esperanza para las personas que quieren hablar y no tienen voz.