Implante cerebral permite que pessoas paralisadas se comuniquem
Um único implante cerebral permitiu a duas pessoas paralisadas, com paralisia grave transmitir, simultaneamente, a intenção de falar e fazer gestos. A atividade elétrica registrada no cérebro foi interpretada por IA (inteligência artificial) e convertida em texto e em movimentos de avatares digitais personalizados, capazes de reproduzir ações como acenar, balançar a cabeça e dar de ombros.
O estudo, publicado em setembro na revista Nature Neuroscience, mostra uma possibilidade de ampliar a comunicação de pessoas que perderam o controle da fala e dos movimentos. As chamadas ICCs (interfaces cérebro-computador), ou BCIs, na sigla em inglês, são sistemas que captam sinais do cérebro. Sendo assim, os transformam em comandos para computadores ou outros dispositivos.
Um implante para diferentes formas de comunicação
Pesquisas anteriores já haviam usado interfaces cérebro-computador para ajudar pessoas com paralisia a falar, digitar, controlar um cursor ou movimentar membros protéticos. A novidade do estudo liderado pelo neurocirurgião Edward Chang, da Universidade da Califórnia em São Francisco, nos Estados Unidos, foi reunir fala e gestos em um mesmo sistema.
“Em nosso dia a dia, os gestos desempenham um papel importante na comunicação”, lembra Samantha Brosler, coautora do trabalho, em entrevista à revista New Scientist. “Dizer ‘talvez’ e acenar com a cabeça tem uma conotação muito diferente de balançar a cabeça negativamente.”
Para testar o dispositivo, dois voluntários com paralisia grave receberam uma grade com 253 eletrodos na superfície do córtex sensório-motor, região do cérebro relacionada à fala e aos movimentos. O primeiro paciente havia sofrido um acidente vascular cerebral no tronco encefálico, enquanto o segundo era diagnosticado com ELA (esclerose lateral amiotrófica), uma doença neurodegenerativa que provoca perda progressiva do controle dos músculos.
Ao longo da etapa de treinamento, os participantes tentaram pronunciar frases e realizar gestos enquanto a atividade cerebral era registrada. Entre os exemplos estavam dizer “olá”, bater palmas, acenar e balançar a cabeça. Em alguns momentos, eles tentavam executar fala e gesto ao mesmo tempo.
Esses registros foram usados para treinar modelos de aprendizado de máquina para identificar padrões e associá-los a determinadas intenções. Assim, os pesquisadores verificaram que incluir no treinamento dados de fala, gestos e das duas ações combinadas melhorou a capacidade do sistema de interpretar as ações simultâneas.
Avatar reproduziu fala e gestos
Depois do treinamento, a interface conectou-se a um avatar virtual de corpo inteiro, personalizado para cada participante. Durante os testes, os voluntários tentaram responder a perguntas e comentários usando as frases e os gestos previamente estudados.
O sistema transformava a atividade cerebral em comandos. As palavras previstas apareciam na tela, enquanto o avatar reproduzia os gestos correspondentes. O primeiro participante chegou a 100% de precisão em determinados testes de conversação envolvendo fala e gestos. No segundo, a precisão média foi de 75% para a fala e 85% para os gestos.
Em uma segunda análise, verificou-se uma taxa de correspondência de 88% para os gestos e 84% para a fala no primeiro participante, contra 66% e 70%, respectivamente, no segundo. As métricas foram calculadas em condições diferentes de avaliação. “Foi realmente emocionante”, afirmou Brosler à New Scientist.
Apesar dos resultados, os autores destacam que a tecnologia ainda está em fase de prova de conceito. O sistema trabalha com um conjunto limitado de frases e gestos e não reconstrói continuamente todos os movimentos do corpo ou uma conversa espontânea.
No futuro, a equipe pretende ampliar o vocabulário e aprimorar o controle dos movimentos. Brosler afirma que uma das metas é permitir, por exemplo, a interpretação contínua de partes específicas do corpo, como diferentes articulações da mão.
Além disso, o avatar também pode representar uma etapa para aplicações mais amplas. Para Chang, sistemas desse tipo poderiam, no futuro, se conectar a dispositivos robóticos capazes de executar movimentos no mundo real.
Fonte: Galileu
