A esclerose lateral amiotrófica (ELA) e o derrame são exemplos de formas de paralisia que afetam a comunicação vocal. Um grupo de cientistas da Universidade da Califórnia desenvolveu um sistema tecnológico com o objetivo de ajudar esses pacientes. Com o uso de uma interface cérebro computador (ICC), os pesquisadores conseguiram captar a atividade neural de voluntários e traduzi-las em palavras. Os resultados preliminares do estudo, ainda em estágio inicial, estão na última edição da revista especializada Nature. A implementação do método depende de ampliação das pesquisas.
“Nosso objetivo principal sempre foi criar uma tecnologia que pudesse reproduzir a fala por meio direto da atividade cerebral humana, com o objetivo de restaurar a comunicação de pacientes com deficiências severas de comunicação verbal devido a condições neurológicas, como o acidente vascular cerebral e outras formas de paralisia”, destacou Gopala Krishna Anumanchipalli, um dos autores do estudo.
Para desenvolver a tecnologia, Anumanchipalli e sua equipe registraram a atividade cortical do cérebro de cinco pessoas saudáveis enquanto diziam centenas de frases em voz alta. Em testes separados, foi solicitado a cada um dos voluntários que falasse uma sentença e, depois, fizesse os mesmos movimentos articulatórios, sem som. O processo foi necessário para que os cientistas conseguissem entender as características envoltas nas duas situações e pudessem compará-las.
Usando essas gravações, os autores do estudo projetaram um sistema que é capaz de decodificar os sinais cerebrais responsáveis pelos movimentos individuais do trato vocal. Nos testes laboratoriais com os voluntários, todos saudáveis, os resultados foram positivos. Os autores do estudo chegaram à conclusão de que é possível decifrar características da fala com base no material desenvolvido. “Esse estudo fornece uma prova de que nosso objetivo é viável: combinamos métodos e insights de última geração da neurociência, aprendizagem profunda e linguística para sintetizar a fala natural da atividade cerebral de participantes de pesquisa sem dificuldades de fala”, destacou Gopala Anumanchipalli.
Segundo os cientistas, a tecnologia seria mais eficaz do que as aplicadas atualmente, que utilizam movimentos oculares para que pacientes sem movimento construam palavras em programas de computador. “Muitas pessoas com condições neurológicas que resultam na perda da fala dependem de ICCs controlados por movimentos da cabeça ou olhos. Por meio deles, é possível que esses pacientes consigam mover um cursor que seleciona letras e dessa forma soletra as palavras. No entanto, esse processo é muito mais lento que a taxa normal de fala humana”, ressaltou o pesquisador. “Por ser muito devagar, o funcionamento é propenso a erros. Normalmente, esses sistemas permitem que as pessoas soletrem no máximo 10 palavras por minuto, em contraste com nossa taxa de fala normal, que é mais próxima de 100 a 150 palavras por minuto”, completou o autor do estudo.
SENSO DE IDENTIDADE Anumanchipalli destacou que o discurso é uma forma incrível de comunicação que evoluiu ao longo de milhares de anos para chegar à eficiência atual. “É tão eficaz que a maioria de nós pensa: como é fácil falar. É também por isso que perder a capacidade de falar pode ser tão devastador. As opções são limitadas para pessoas que não podem se comunicar devido à paralisia”, detalhou, acrescentando: “Ao decodificar diretamente a fala em si, esperamos restaurar a voz humana, que, além de ser uma forma rápida e eficiente de comunicação, é fundamental para o nosso senso de identidade”.
Com esse objetivo, os cientistas pretendem aperfeiçoar a tecnologia desenvolvida. “Estamos trabalhando para melhorar a qualidade do nosso sistema. Mais importante, os participantes do nosso estudo são pessoas que têm a capacidade de falar. Embora nosso trabalho mostre que é possível decodificar a fala apenas a partir da função cerebral, temos que ver isso se traduzir em pacientes que perderam essa função. Estamos trabalhando ativamente em maneiras de fazer isso acontecer”, adiantou o cientista.
Cláudio Roberto Carneiro, coordenador de Neurologia do Hospital Santa Lúcia, em Brasília, e membro titular da Sociedade Brasileira de Neurologia (SBN), destacou que a pesquisa mostra dados extremamente importantes, mas considerou que a necessidade de testes com pacientes que sofrem com problemas de fala é essencial para testar a eficiência do sistema desenvolvido pela equipe dos EUA. “Temos pessoas que sofrem determinados tipos de derrame, pacientes com câncer na laringe, esses são alguns dos exemplos de pessoas com a fala comprometida. Seria interessante analisar se eles conseguem se comunicar por meio desse método. Outro ponto importante é pensar como isso seria usado na área clínica, com aparelhos que possam ser utilizados pelos pacientes no cotidiano, de uma forma viável”, opinou.
Carneiro frisou que transformar as ondas cerebrais em palavras é um dos sonhos antigos da área médica. “Tem muito tempo que os cientistas buscam esse tipo de processamento, mas sabemos que esse é um tema muito complexo, que exige um grande trabalho. Porém, esse é um começo bastante promissor”, completou.
PALAVRA DE ESPECIALISTA
Chethan Pandarinath, Engenheiro biomédico da Universidade Emory, nos EUA
Reconexão com o mundo
“Dado que a produção de fala humana não pode ser estudada diretamente em animais, o rápido progresso nessa área de pesquisa na última década – repleta de estudos clínicos inovadores que analisam a organização do cérebro relacionado à fala – é verdadeiramente notável. Essas conquistas são um testemunho do poder multidisciplinar, com equipes colaborativas que combinam neurocirurgiões, neurologistas, engenheiros, neurocientistas, linguistas e especialistas em computação. Os resultados mais recentes também teriam sido impossíveis sem o surgimento de aprendizagem profunda das redes neurais. Os frutos positivos dessa pesquisa reforçam a importância de analisar a tecnologia em pessoas com deficiências da fala. Isso deve ser fortemente considerado. Se houver progresso na continuação (do estudo), podemos esperar que indivíduos com deficiências de fala recuperarão a capacidade de se reconectar com o mundo ao seu redor.”