A Inteligência Artificial colabora com a neurociência de forma significativa, e desta vez aprimorou implantes de leitura cerebral que deram a duas pessoas com paralisia a possibilidade de se comunicar através da fala com uma precisão e velocidade antes nunca alcançados.
Dois estudos revolucionários da neurociência trouxeram mais esperança para pessoas que lutam contra a paralisia facial. Os protagonistas aqui são as interfaces cérebro-computador (BCIs – brain–computer interfaces). Elas não são exatamente novidade, mas os avanços que estão fazendo são surpreendentes.
Resumindo, estas BCIs agora conseguem traduzir a complexa rede de sinais neurais em nossa mente para voz sintética ou até mesmo texto. Só para jogar alguns números, essas BCIs estão atingindo velocidades de decodificação de 62 e 78 palavras por minuto. Em comparação, nosso bate-papo diário acontece a cerca de 160 palavras por minuto. Embora ainda estejamos no meio do caminho, é um salto significativo em relação às versões anteriores.
Francis Willett, neurocientista da Universidade de Stanford, na Califórnia, co-autor de um dos artigos, nos dá um vislumbre de um futuro possível onde pessoas com limitações decorrentes de uma paralisia podem estabelecer conversas fluidas, expressando seus pensamentos livremente, de forma confiável. E aqui está o mais legal de tudo: Christian Herff, neurocientista computacional da Universidade de Maastricht, na Holanda, sugere que talvez vejamos esses dispositivos nas lojas em breve!
Por trás dessa tecnologia estão a equipe de Willet e também de Edward Chang, neurocirurgião da Universidade da Califórnia, em São Francisco.
Willett e sua equipe embarcaram em uma jornada ambiciosa, focando nos detalhes minuciosos, mirando na atividade neural em nível celular para transformar pensamentos em texto. Trabalharam com Pat Bennett, de 67 anos, que tem uma doença do neurônio motor, também conhecida como esclerose lateral amiotrófica que causa dificuldades de movimentação e fala decorrentes da perda progressiva do controle muscular.
Eles operaram Pat para implantar eletrodos minúsculos diretamente em seu cérebro, com foco nas regiões responsáveis pela fala. Usando técnicas da inteligência artificial aplicada à neurociência, treinaram algoritmos para decodificar os padrões neurais de Bennett quando ela tentava se comunicar. E os resultados foram animadores: Para um conjunto de vocabulário de 50 palavras, alcançaram uma taxa de erro de apenas 9,1%. Quando aumentaram para um vocabulário de 125.000 palavras, a margem de erro também impressionou muito: 23,8%.
Já a equipe do Edward Chang, neurocirurgião na Universidade da Califórnia, em São Francisco, trouxe outra perspectiva. Colaboraram com Ann, uma mulher de 47 anos que tragicamente perdeu a voz após um AVC. A equipe optou por uma abordagem considerada menos invasiva, a eletrocorticografia (ECoG), que consiste em colocar uma grade de eletrodos finos como papel na superfície do córtex cerebral para capturar sua atividade neural.
A técnica ECoG capta a interação de milhares de neurônios trabalhando juntos. Usando inteligência artificial, reconheceram padrões na atividade neural de Ann ligados às suas tentativas silenciosas de se comunicar. A técnica mostrou uma velocidade de 78 palavras por minuto com uma taxa de erro de 25,5%. Mas tem mais! Eles também converteram os sinais cerebrais de Ann em voz sintética e um avatar animado que imita expressões faciais. E uma coisa muito legal foi que personalizaram a voz sintética para soar como a de Ann antes do incidente, usando gravações de seu vídeo de casamento.
Ah! E vale lembrar que novos experimentos com a Inteligência Artificial estão permitindo dar uma perspectiva de futuro muito otimista em relação à humanização da voz produzida pelo computador.
Um desses experimentos foi com a música do Pink Floyd, em que a Inteligência Artificial reproduziu um pedaço de “Another Brick In The Wall”. Clica aqui, e ouve o resultado!
Como a neurociência vê as possibilidades para o futuro
Por mais promissor que tudo isso soe, ainda temos alguns passos antes que estas BCIs possam estar prontas para uso clínico. A ideia é ter um dispositivo sem fios, totalmente implantável. Esse é o sonho para a neurociênca! E enquanto essas possibilidades estão no radar, ambas as equipes aspiram aprimorar a precisão e velocidade desses dispositivos.
Porém existem variáveis a serem consideradas. Os participantes destes estudos podem mover alguns músculos faciais e as regiões do cérebro responsáveis pela fala estão intactas, mas isso não é uma realidade para todos os pacientes com condições que impedem a fala. Por essa razão, Herff apontou que essas soluções podem não ser adequadas para todos.
Willett vê esse momento como um ponto de partida, esperando que a indústria da tecnologia leve adiante e transforme em um produto acabado. Porém, é preciso agir com cautela e gerenciar as expectativas. Os dispositivos precisam passar por testes com um público mais amplo para garantir sua confiabilidade. Como Judy Illes, especialista em neuroética, sabiamente observou: sem promessas prematuras. O avanço é bastante significativo, mas ainda há um longo caminho à frente.
🧠 Uma curiosidade:
Quando falamos sobre neurociência colaborando com a comunicação através de um computador, você pode logo pensar em Stephen Hawking. Mas é bom esclarecer que ele não usava uma interface cérebro-computador como as descritas nos estudos mencionados aqui.
Em vez disso, ele utilizava uma tecnologia assistiva baseada em um interruptor sensível montado em seus óculos. Este interruptor detectava movimentos sutis em seu músculo da bochecha. Através desses movimentos, ele podia interagir com um software de comunicação especialmente projetado em seu computador, permitindo-lhe selecionar palavras e formar frases que eram então vocalizadas por um sintetizador de voz.
Ao longo dos anos, a tecnologia que Hawking usava foi adaptada e melhorada para atender às suas necessidades. Em fases posteriores de sua vida, havia discussões e experimentações relacionadas ao uso de interfaces cérebro-computador mais avançadas para ele, mas o sistema baseado em seu músculo da bochecha foi a principal tecnologia que ele utilizou para se comunicar durante a maior parte de sua vida.
Relembrando o caso de Hawking podemos perceber o quanto a neurociência está evoluindo para revolucionar processos de comunicação em pessoas que têm limitações de fala. A evolução da inteligência artificial pode permitir que essa tecnologia ofereça ainda mais possibilidades e colabore para que essa tecnologia possa estar disponível no mercado mais rápido!
Fonte: Nature – artigo completo disponível (1) | artigo completo disponível (2)
