Nos Estados Unidos, pesquisadores da Universidade da Califórnia em Davis (UC Davis) desenvolvem um novo implante cerebral que permite que indivíduos com problemas de comunicação falem através do pensamento. A tecnologia é testada com a ajuda de Casey Harrell, de 45 anos, com um quadro avançado de esclerose lateral amiotrófica (ELA).
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A nova interface cérebro-computador (BCI) traduz os sinais cerebrais do indivíduo em fala com até 97,5% de precisão, segundo estudo publicado na revista revista The New England Journal of Medicine.
“Esse avanço [com o implante cerebral] permite que ele converse facilmente com sua família e amigos pela primeira vez em anos, tudo no conforto de sua própria casa”, destaca Nicholas Card, pesquisador da UC Davis e autor do estudo, em artigo publicado na plataforma The Conversation.
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Vale explicar que pacientes com ELA, como Harrell, apresentam disfunções nas células nervosas que controlam o movimento do corpo. Assim, os indivíduos perdem gradualmente a capacidade de ficar em pé, usar as mãos e até de falar, dependendo do estágio.
Implante cerebral recupera a fala
De forma resumida, o implante da UC Davis interpreta os sinais cerebrais emitidos, quando o usuário tenta falar, e os transforma em um texto. Este texto é “falado” em voz alta pelo computador, conectado ao sistema.
O interessante é que a voz emitida pelo computador foi construída, a partir de amostras da própria voz do paciente (de quando ele ainda se comunicava bem). Então, há um elemento mais humanizado nessa comunicação.
Como funciona o implante que lê sinais cerebrais?
No processo de desenvolvimento do implante, os pesquisadores norte-americanos consideraram mapear os padrões de atividade neural para cada palavra falada (ou pensada), mas isso levaria tempo demais e limitaria o poder de expressão com a mente.
Então, a ideia foi mapear os sinais cerebrais associados a cada um dos fonemas, ou seja, as unidades básicas de som que compõem as palavras. Assim, é possível formar palavras que não foram pensadas anteriormente, desde que usem fonemas já conhecidos. Todo o processo foi acelerado com o uso de modelos avançados de aprendizado de máquina (machine learning).
Testando a capacidade de fala
O sistema que permite o paciente com ELA de falar envolve quatro conjuntos de microeletrodos fixados no córtex motor da fala, a parte do cérebro que controla os músculos relacionados à comunicação verbal.
Durante a primeira sessão de treinamento, a interface cérebro-máquina demorou 30 minutos para atingir 99,6% de precisão em um vocabulário de 50 palavras. No segundo teste, o tamanho do vocabulário potencial saltou para 125 mil palavras. Após as 84 sessões previstas, a tecnologia alcançou uma precisão de 97,5%.
“As interfaces cérebro-computador de fala são um exemplo poderoso de como a ciência e a tecnologia podem se unir para resolver problemas complexos e melhorar drasticamente a vida das pessoas”, complementa Nicholas. Ainda não há previsão para testar a tecnologia em novos pacientes.
Leia a matéria no Canaltech.
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