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Un «software» que incorpora señales emocionales en el audio ayuda a tratar a los pacientes

El poder de la música para evocar emociones es conocido, pero el mecanismo subyacente no. El proyecto CREAM, financiado con fondos europeos y basado en técnicas de manipulación del sonido que provocan respuestas emocionales, permite comprender mejor el cerebro. Inspira aplicaciones clínicas nuevas, desde el diagnóstico de problemas del habla hasta la evaluación de pacientes de cirugía cerebral.

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Ya sea el crescendo de trompas o los tonos de un violonchelo solitario, la música crea ambiente.

Aunque se descubrió que la música activa las mismas rutas cerebrales que la comida o el sexo, hasta ahora se ha observado su impacto, sin experimentar con él.

«En los experimentos se ponía música alegre y se registraba cómo provocaba emociones alegres», explica el neurocientífico Jean-Julien Aucouturier, coordinador del proyecto CREAM. «Quedaban preguntas sobre los mecanismos subyacentes como: ¿la música evoca recuerdos o cambia la fisiología?».

Como los investigadores de fármacos terapéuticos estudian a las moléculas activas en las vías fisiológicas, Aucouturier utilizó técnicas de procesamiento de audio para cambiar el registro emocional de los sonidos y comprobar su impacto en las emociones.

Dice: «Aunque nuestros hallazgos y técnicas responderían muchas preguntas de investigación abiertas sobre la cognición del habla y la música o la lingüística, lo que me entusiasma son las aplicaciones clínicas que exploramos».

Sonrisa por sonrisa

En CREAM se utilizaron métodos de tecnología del habla y la música para trabajar con más de seiscientos participantes de: Francia, Japón, Suecia y Reino Unido.

«Me sorprendieron los juguetes de transformación del sonido de mis colegas de música por ordenador», comenta Aucouturier, neurocientífico del Centro Nacional de Investigación Científica de Francia. «Simular instrumentos en movimiento, o mezclar rugidos con instrumentos de cuerda, ¡eran experimentos de neurociencia a la espera!».

Aunque existía un consenso sobre cómo definir y categorizar las emociones, en CREAM se aportaron datos sobre cómo los estados emocionales se denotan mediante «firmas» sonoras sutiles.

Un hito clave fue la patente del «software» SMILE. Esta herramienta simula acústicamente el cambio de timbre en la voz de un orador cuando sonríe.

«Simular el sonido de la sonrisa nos permitió crear un algoritmo que se aplica en tiempo real a cualquier voz, haciéndola sonar más alegre», explica Aucouturier. Ajustes similares hacen que la voz suene más fiable o autoritaria.

El impacto en los oyentes se midió con electrodos en el cuero cabelludo, el pecho y la cara para registrar los cambios musculares encefálicos, cardíacos y faciales.

«Al escuchar las voces manipuladas por SMILE, los oyentes informaban que el hablante era más amable y ellos mismos empezaban a sonreír», señala Aucouturier.

AltaVoce comercializa el «software» SMILE como herramienta de mejora de las comunicaciones, en particular en las relaciones telefónicas con los clientes.

Técnicas transferibles a la música

Aunque se sabe que los instrumentos musicales pueden ser tan expresivos como la voz, los experimentos previos sólo han modificado parámetros básicos, como el tempo y el volumen.

Con las firmas sonoras de sonrisa, temblor y «aspereza» vocal en muestras musicales, los participantes de las pruebas experimentaron respuestas emocionales similares a cuando las manipulaciones se aplicaron a muestras de voz.

Esto es así incluso cuando se interpreta música puramente instrumental, lo que arroja resultados interesantes. «Gustar de la música "death metal" requiere más energía cerebral que no gustar, porque los aficionados tienen que anular la asociación innata de los sonidos guturales de las guitarras con el miedo», dice Aucouturier.

Estas técnicas de transformación del sonido plantean problemas éticos. Lo más actual es que los delincuentes y los malos actores produzcan falsificaciones de audio más convincentes.

Aunque Aucouturier participa en los debates sobre la contención de estos riesgos, señala que los ensayos clínicos en curso ponen de relieve las oportunidades ofrecidas.

Las herramientas de código abierto del proyecto se utilizan en varios hospitales franceses para diversas aplicaciones.

DAVID es una herramienta gratuita de transformación de voz en tiempo real que cambia la emoción del habla grabada, mientras que ANGUS simula señales de excitación y aspereza en señales de voz arbitrarias. CLEESE es una caja de herramientas de Python para transformaciones aleatorias o deterministas de tono, escala de tiempo, filtrado y ganancia en un sonido dado.

Sus aplicaciones incluyen: diagnosticar problemas de habla (afasia) en supervivientes de «ictus», comprobar la consciencia en pacientes en coma, explorar la cognición social (sobre todo el poder imitar emociones «escuchadas») en pacientes con ceguera congénita e identificar marcadores de ansiedad vocal antes de la anestesia para una intervención quirúrgica.

Se está trabajando en el triaje en medicina de urgencias, para el trastorno del espectro autista y el trastorno por estrés postraumático, y para evaluar el impacto de la cirugía del glioma cerebral.

«Desarrollamos técnicas que controlan y miden las propiedades emocionales del cerebro sano mediante sonidos, para diagnosticar trastornos neurológicos y psiquiátricos», añade Aucouturier.

Aucouturier trabaja en el Instituto de Investigación Mixta femto-st (Francia) en el proyecto Lullabyte, financiado con fondos europeos, y colabora con diezlaboratorios europeos que investigan cómo procesa el cerebro el sonido durante el sueño.

«Se podría utilizar lo que aprendamos para desarrollar aplicaciones creativas que mejoren la calidad del sueño, la consolidación de la memoria y el recuerdo de los sueños, o incluso para modificar su contenido», afirma Aucouturier.

¿Una lista de reproducción para programar tus sueños? Música para nuestros oídos.

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Datos del proyecto

Acrónimo del proyecto
CREAM
Número del proyecto
335536
Quién coordina el proyecto: Francia
Quién participa en el proyecto:
Francia
Coste total
€ 1 499 992
Contribución de la UE
€ 1 499 992
Duración
-

Véase también

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