📄 Abstract
Background: Los métodos actuales de evaluación cognitiva dependen del análisis de voz aislado (sin validación neurofisiológica) o de interfaces cerebro-computadora diseñadas para control motor (sin aplicaciones diagnósticas cognitivas).
Objective: Presentamos SENSE (Speech-Enabled Neuro State Evaluation), un sistema que correlaciona biomarcadores vocales con patrones de activación cerebral para generar un Índice Cognitivo cuantificable (escala 0-100) en tiempo real.
Methods: SENSE extrae 6 biomarcadores vocales y los mapea a 13 regiones cerebrales basándose en evidencia neurocientífica establecida (fMRI, EEG). Un modelo de machine learning genera el Índice Cognitivo comparando los patrones del usuario contra una base de datos normativa.
Key Innovation: A diferencia de las soluciones existentes, SENSE permite que un sistema de IA utilice el Índice Cognitivo como trigger de comportamiento, adaptando dinámicamente su interacción según el estado cognitivo del usuario.
🔬 Metodología
2.1 Extracción de Biomarcadores Vocales
| Biomarcador | Significado Clínico |
|---|
| Velocidad del habla | Reducida en Parkinson, aumentada en episodios de activación neurodivergente |
| Patrones de pausas | Incrementadas en MCI y Alzheimer |
| Disfluencias | Dificultad para encontrar palabras indica declive de memoria semántica |
| Riqueza léxica | Reducción de vocabulario correlaciona con función del hipocampo |
| Coherencia semántica | Tangencialidad indica deterioro de función ejecutiva |
| Complejidad sintáctica | Estructuras simplificadas reflejan afectación del área de Broca |
2.2 Modelo de Correlación Cerebral
Cada biomarcador vocal se correlaciona con patrones de activación en 13 regiones cerebrales basándose en literatura de neuroimagen revisada por pares. El modelo establece los sustratos neurales de la producción y comprensión del lenguaje.
2.3 Generación del Índice Cognitivo
El Índice Cognitivo SENSE (ICS) se computa como un score ponderado (0-100) que integra valores normalizados de biomarcadores, niveles de activación estimados en las 13 regiones cerebrales, y análisis de trayectoria longitudinal para detección de cambios.
📜 Reivindicaciones del Sistema
Reivindicación 1: Un sistema para la evaluación del estado neurológico y cognitivo, que comprende:
- a) un módulo de análisis vocal configurado para capturar una señal de voz y extraer un conjunto de biomarcadores vocales;
- b) un módulo de mapeo cerebral configurado para correlacionar dichos biomarcadores con patrones de activación en regiones cerebrales predefinidas;
- c) un motor de puntuación cognitiva configurado para generar un Índice Cognitivo en escala 0-100;
- d) un módulo de inteligencia artificial adaptativa configurado para utilizar dicho Índice como trigger para modificar dinámicamente el comportamiento del sistema.
Reivindicación 2: El sistema de la reivindicación 1, donde el módulo de IA adaptativa está configurado para ejecutar al menos una de las siguientes acciones cuando el Índice Cognitivo cae por debajo de un umbral predefinido: simplificar automáticamente el vocabulario, ajustar dinámicamente el ritmo, generar alertas a cuidadores, o activar protocolos de intervención cognitiva.
🔐 Propiedad Intelectual
SENSE cuenta con documentación técnica completa y estrategia de protección de IP en proceso. Para más información sobre colaboraciones o licencias, contacta con nuestro equipo.
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🔍 Patentes de Biomarcadores Vocales
| Patente | Titular | Limitación |
|---|
| US10311980B2 | Canary Speech LLC | NO mide actividad cerebral |
| US9763617B2 | MIT | Sin validación neural |
| US20230072242A1 | Canary Speech | Redes pareadas, sin EEG |
✅ Vacío Tecnológico Identificado
No existe actualmente ninguna patente que integre el análisis de características vocales con el mapeo de activación cerebral para fines diagnósticos, ni que utilice esta correlación como trigger para que una IA adapte su comportamiento.
SENSE ocupa este vacío con una propuesta única y patentable.
