Emociones sonoras para que personas con parálisis puedan comunicarse

Decir qué sienten o qué necesitan, comunicarse con su familia y sus cuidadores, resulta complicado para las personas con parálisis cerebral, un trastorno que afecta a unas 120.000 personas en España, según datos de ASPACE. Además, estos individuos tienen dificultades para moverse y controlar los músculos del cuerpo. Sin embargo, aunque no sean capaces de expresarse mediante el habla o gestos, su cerebro sí tiene voz y es la que pretende escuchar y hacer oír un equipo multidisciplinar de científicos a través de un casco que traduce las ondas cerebrales que generan las emociones en sonidos.

“Vamos a darle a estas personas medios para poder expresarse e interactuar con su familia, con sus cuidadores. Creemos que mediante el sistema que estamos desarrollando podemos mejorar enormemente su calidad de vida”, afirma la neurobióloga Mara Dierssen, del Centro de Regulación Genómica (CRG).

Esta científica lidera el proyecto ‘Brain Polyphony’, en colaboración con un equipo de investigadores de la Universitat de Barcelona y la empresa Starlab, cuyo objetivo es desarrollar un sistema de comunicación alternativo para personas con una discapacidad motora severa basado en la sonidificación de sus ondas cerebrales. Esto es que el sistema pueda “leer” con eficiencia la “huella” neuronal de la alegría, la tristeza o el enfado y convertirla en un patrón de sonidos. Algo así como transformar los pensamientos en melodías.

En las últimas dos décadas, numerosos estudios neurocientíficos han sido capaces de localizar en qué área del cerebro experimentamos las sensaciones. Así, se sabe que en el hemisferio derecho se suelen concentrar las emociones negativas, mientras que el izquierdo se encarga de las positivas. En este sentido, el neuromarketing, que mide la actividad cerebral ante distintos estímulos para investigar las preferencias del consumidor, ha generado mucho conocimiento sobre este ámbito.

El cerebro es una especie de gran generador de electricidad, compuesto por billones de neuronas que se comunican entre ellas mediante impulsos eléctricos y crean corrientes. Y esas corrientes pueden detectarse mediante un electroencefalograma. Cada emoción, desde la sorpresa a la ira, conlleva una activación neuronal distinta, una huella única, y, por tanto, una actividad eléctrica diferente. Y en eso se basa justamente el proyecto.

La empresa Starlab ha desarrollado un casco textil flexible, llamado Enobio, que se coloca en la cabeza y en el que hay una serie de electrodos que recogen las ondas cerebrales y las envían en tiempo real a un software que las procesa, extrae la información oportuna y descifra si se trata de una emoción positiva o negativa, así como la intensidad de la misma. El software, además, recoge datos del ritmo cardíaco y de la activación muscular, potentes indicadores también de los sentimientos.

Ya se está probando

Usar un casco para leer señales cerebrales no es nuevo. Otros proyectos terapéuticos también lo utilizan. Pero lo que es novedoso de Brain Polyphony es que no requiere control motor como otros, que se basan en el movimiento de los ojos, porque esto sería una gran limitación para estas personas que suelen sufrir espasmos. También resulta nuevo que este sistema escucha directamente y en tiempo real las ondas cerebrales.

“Las amplificamos hasta hacerlas audibles de manera que lo que escuchamos es lo que está emitiendo el cerebro. Nuestro objetivo es captar el sonido e identificar un patrón reconocible para cada emoción que luego podamos trasladar a un código de palabras. Queremos que si alguien está triste o enfadado, pueda expresarlo mediante un sonido y que lo podamos entender”, segura David Ibáñez, investigador y jefe de proyectos de Starlab.

Por el momento, y aunque Brain Polyphony está en una fase inicial, ya han comenzado a probar esta herramienta en voluntarios sanos y también en pacientes con parálisis cerebral para comprobar que los patrones de emociones se repiten en unos y otros. En esta primera fase del proyecto los investigadores se centrarán en estudiar dos sentimientos extremos, la alegría y la tristeza, y esperan más adelante poder ir afinando el sistema para ser capaces de leer otros más complejos como la ira, el miedo, o la sorpresa. “Detectar estos dos ya será un primer reto muy importante porque por el momento ni siquiera sabemos si la respuesta es igual en personas sanas y en personas con discapacidad”, resalta Ibáñez.

Controlar el entorno

De funcionar, la intención es que ‘Brain Polyphony ‘no se detenga ahí. Los investigadores esperan que en un futuro este sistema sonoro de comunicación de emociones pueda simplificarse para usarse también en el ámbito doméstico. “Queremos que la tecnología se democratice. Que se use en un entorno real con pacientes de parálisis cerebral. Y que estos puedan llegar a controlar, de la misma manera, su entorno. Es decir, bajar una persiana si tienen sueño y quieren irse a dormir, o encender la calefacción si tienen frío. Comunicarse con la red de objetos inteligentes que conformarán las smartcities”, dice Efraín Foglia, investigador de BR:AC (Barcelona Research Art & Creation) de la Universitat de Barcelona.

Al final de esta primera fase pretenden haber desarrollado un prototipo con el que buscarán financiación de fondos europeos para poder desarrollar el modelo comercial y comenzarán a trabajar con hospitales y centros como el Instituto Guttmann. Creen que, además, se podrá utilizar para personas con otras discapacidades motoras e intelectuales. Y por qué no, con inquietudes artísticas.

“También puede tener una vertiente cultural, hacer música con tu mente y tus emociones. De hecho, a uno de los voluntarios con parálisis le encanta la música y con un poco de suerte espero que podamos llegar a hacer un concierto”, afirma Mara Dierssen, quien desde hace años mezcla ciencia y arte; entre otras cosas, es la cantante del grupo “From Lost to the River (De perdidos, al río), con el que hace shows solidarios en los que entrelaza explicaciones de cómo funciona el cerebro con canciones.

El proyecto Brain Polyphony surge de una iniciativa del CRG para fomentar que los resultados de la investigación básica se acerquen cada vez más a la sociedad en general. De ahí que hayan creado una convocatoria interna que ofrece financiación adicional para aquellos proyectos arriesgados e innovadores con traducción traslacional.