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Cientistas criam dispositivo com implante cerebral que traduz pensamentos em fala

Nova tecnologia pode se tornar mais eficiente que a usada por Stephen Hawking

São Paulo

Pesquisadores da Universidade da Califórnia em San Francisco, nos Estados Unidos, criaram um dispositivo capaz de traduzir pensamento em palavras.

O estudo que descreve o feito, publicado nesta quarta (24) na revista científica britânica Nature, tem dois neurocirurgiões e um engenheiro eletricista como autores.

No futuro, a tecnologia poderá ajudar pessoas que perderam a habilidade da fala por conta de um derrame ou de doenças como esclerose lateral amiotrófica, a ELA, que atingiu o físico Stephen Hawking, morto em 2018.

O estudo monitorou a atividade cerebral da fala de cinco voluntários, que estavam em tratamento de epilepsia e passariam por uma neurocirurgia. Durante o procedimento, foram inseridos eletrodos entre o osso do crânio e o cérebro dos pacientes. 

Os pesquisadores, então, pediram aos pacientes que falassem centenas de frases. Enquanto isso, um monitor ligado aos eletrodos fazia uma espécie de mapa da atividade elétrica no cérebro, mostrando quais áreas repercutiam enquanto os pacientes falavam.

"Se eu pedir para a pessoa mexer a mão, vai acender a área do cérebro que teve um impulso elétrico. A mesma coisa acontece com a fala. Os pesquisadores registraram a área de Wernicke, que é a parte do cérebro que controla a linguagem", explica o neurologista Saulo Nader, do hospital Albert Einstein e colaborador do HC da Faculdade de Medicina da USP, que não participou do estudo.

O estudo decodificou os sinais captados em duas etapas. A primeira mapeou a articulação dos músculos da fala (como lábios, língua, e mandíbula). Em seguida, esses movimentos foram traduzidos, usando inteligência artificial, em componentes fonéticos, os sons, para a produçãoa da fala artificial.

"Imagine que você está falando, mas sem emitir som. Os músculos estão se movendo de acordo com os comandos enviados pelo cérebro. Primeiro, eles processaram isso e depois transformaram esse comando em um componente fonético para produzir os sons e palavras. Conseguiram inovar ao transformar essa atividade cerebral em fala", explicou Roger Taussig Soares, neurologista do Hospital Alemão Oswaldo Cruz.

Para o neurologista Guilherme do Olival, do hospital Albert Einstein, no entanto, a novidade pode ser útil apenas para uma parcela muito pequena das pessoas que não podem falar. "Por um lado, é revolucionária porque o dispositivo transforma a atividade cerebral em algo visível. Por outro, ela atinge a minoria do grupo interessado."

Isso porque a tecnologia só funcionaria em quem possui a área cerebral da fala ativa. Ou seja: quem nasceu surdo não poderá usar o dispositivo.

Segundo a OMS (Organização Mundial da Saúde), 15 milhões de pessoas sofrem um derrame a cada ano. Dessas, 5 milhões ficam com alguma sequela permanente, que pode incluir a perda da capacidade de fala.
Ainda de acordo com a organização, estima-se que a esclerose lateral amiotrófica, que resulta em paralisia irreversível, é diagnosticada em 6 a cada 100 mil indivíduos.

Hoje, a tecnologia mais avançada no auxílio da fala em pessoas que perderam essa habilidade é a que era utilizada pelo físico Stephen Hawking. No caso dele, movimentos da bochecha ou dos dedos eram transformados em fala. No novo decodificador neural, basta o pensamento, mas ainda há muito o que avançar: por ora, apenas 70% das palavras pronunciadas são inteligíveis, na média. 

"Hawking só conseguia falar de oito a dez palavras por minuto e sem entonação no discurso, como se fosse um GPS. Com esse novo aparelho, a ideia é que você consiga falar mais palavras e passar uma naturalidade", diz o neurologista Saulo Nader. As pessoas normalmente falam cerca de 150 palavras por minuto.

O físico Edval Rodrigues de Viveiros, professor de robótica assistiva do Centro Universitário Católico Salesiano Auxilium, em Araçatuba, explica que é uma tendência explorar a decodificação de sinais corporais de forma integrada. "As melhores interfaces conseguem ler neurônios de várias regiões do cérebro ao mesmo tempo", diz ele. 

Os próximos passos do grupo são aprimorar o dispositivo para que ele chegue mais perto da naturalidade e testar se ele funciona também em pessoas que não falam. 

"Queremos criar uma tecnologia para que pessoas possam se comunicar de forma mais natural", disse Edward Chang, um dos autores da pesquisa, em entrevista coletiva por telefone. "O estudo foi feito a partir de palavras que foram ditas. Ainda não sabemos se é possível decodificar pensamentos isolados."

Amanda Lüder , Filipe Andretta , Gabriel Rigoni , Lucas Lacerda e Mariana Grazini
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