Neurociência oferece novas perspectivas sobre como o cérebro resolve o "efeito coquetel"

Imagine que você está em uma festa. O salão está lotado, as pessoas vão e vêm, e você mal consegue ouvir seu amigo contando aquela fofoca suculenta sobre o encontro que ele teve na semana passada.

O fato de você ainda conseguir acompanhar o que ele está dizendo se deve ao seu cérebro, que realiza operações muito complexas em meio a todo esse barulho. Dentre todas as ondas sonoras que chegam aos seus ouvidos, ele consegue isolar com sucesso aquela que lhe interessa, enquanto filtra o restante.

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Tentar entender como o cérebro faz isso tem mantido os neurocientistas auditivos ocupados desde a década de 1950, quando o cientista cognitivo britânico Colin Cherry cunhou pela primeira vez a expressão "efeito coquetel"("the cocktail party problem", no original em inglês).

Este efeito foi inicialmente estudado em experimentos nos quais se pedia a voluntários que ouvissem dois discursos simultaneamente - mas, depois, repetissem em voz alta apenas um deles. Cherry descobriu que os ouvintes conseguiam acompanhar e repetir a mensagem pré-selecionada com notável precisão, apesar de ambos os discursos serem reproduzidos simultaneamente, um em cada ouvido. Em contrapartida, eles se lembravam de muito pouco da outra mensagem.

Esses experimentos estabeleceram as bases para décadas de pesquisas sobre atenção seletiva. Mas foi somente nos últimos 15 anos que os cientistas passaram a estudar esse fenômeno em experimentos que se assemelham mais de perto à maneira complexa e multifacetada como ouvimos no mundo real - utilizando tecnologia que monitora com precisão a atividade cerebral à medida que a fala se desenrola.

A opção não invasiva mais comum, a eletroencefalografia (EEG), utiliza o que se parece com uma touca de natação equipada com pequenos sensores. Esses sensores medem mudanças muito rápidas na atividade elétrica de populações de neurônios (as células nervosas do cérebro) com precisão de milissegundos.

Em um estudo de 2014, neurocientistas descobriram que, em até 200 milissegundos após ouvir alguém falar, o cérebro prioriza a conversa na qual a pessoa está concentrada em relação a todos os outros ruídos. Essa atenção priorizada se manifesta de forma mais marcante em áreas cerebrais secundárias, como o giro temporal superior, responsáveis por organizar os sons que ouvimos em uma fala significativa.

Isso sugere que nosso cérebro, quando está atento, não está apenas realçando a voz daquele a quem estamos ouvindo, mas nos ajudando a compreender suas palavras enquanto filtra todas as outras conversas e ruídos de fundo.

Alternância de atenção

O problema original do "efeito coquetel" não investigou toda a gama de experiências auditivas das pessoas, que costumam ser muito menos estáticas. Na vida cotidiana, alternamos e reorientamos repetidamente nossa atenção auditiva — por exemplo, ao ouvir nosso nome ser chamado do outro lado de uma sala lotada ou quando uma porta bate.

Mas o que acontece naquele breve momento em que deixamos de ouvir uma pessoa e voltamos nossa atenção para outra? O cérebro consegue alternar de uma voz para outra instantaneamente, ou precisa processar ambas por um breve instante? Essas foram as questões que investigamos em nosso estudo mais recente com colegas do Eriksholm Research Centre na Dinamarca, que é financiado pela Oticon, fabricante dinamarquesa de aparelhos auditivos.

Esclarecer como o cérebro lida com essas rápidas mudanças de atenção pode ajudar a explicar por que algumas conversas são fáceis de acompanhar, enquanto outras se tornam difíceis, especialmente em ambientes barulhentos.

Voltando à festa: lá está você, concentrado na voz do seu amigo enquanto ele revela a identidade de seu namorado(a) mais recente. Mas então outra voz familiar de repente chama sua atenção. Seu parceiro está (secretamente) contando a um amigo sobre o presente de aniversário surpresa que está planejando para você. Sua atenção muda imediatamente para a voz do seu parceiro, enquanto você ainda dá a impressão de estar ouvindo seu amigo.

Quando testamos esse cenário em nosso laboratório, descobrimos algo impressionante. Durante essa reorientação da atenção, o cérebro não simplesmente deixa de lado uma voz para se voltar para a outra. Em vez disso, por um breve período de um a dois segundos, os sinais neurais associados às duas vozes se sobrepõem. Em outras palavras, o cérebro começa a se sintonizar com o novo interlocutor antes mesmo de ter se desligado completamente do anterior.

Esse mecanismo pode ajudar a explicar como navegamos pela paisagem sonora em constante mudança ao nosso redor, deslocando nossa atenção de uma voz ou som para outro, ao mesmo tempo em que mantemos informações suficientes sobre o interlocutor anterior para tornar essa transição imperceptível. Essa estratégia de processamento eficiente poderia ser descrita como o cérebro mantendo um "continuum de atenção" suave.

Melhoria no design dos aparelhos auditivos?

Essas descobertas têm algumas aplicações importantes no mundo real. Por exemplo, os aparelhos auditivos tradicionais costumam ser projetados para dar prioridade aos sons que vêm da frente do ouvinte, o que é obviamente limitante em muitas situações.

Mas, utilizando técnicas aprimoradas de decodificação de atenção, os aparelhos auditivos poderiam ser controlados neuralmente não apenas para realçar o interlocutor ao qual a atenção está voltada no momento, mas também para alternar entre diferentes interlocutores, quase em tempo real, à medida que a atenção do ouvinte é reorientada dinamicamente.

De maneira mais geral, compreender como o cérebro muda, mantém e combina informações de diferentes interlocutores pode nos dar uma visão mais clara de como a atenção molda o que, em última instância, ouvimos, compreendemos e lembramos.

A abordagem apresentada em nosso estudo pode ser particularmente útil para estudar como as estratégias de atenção variam entre os indivíduos, especialmente em ambientes ruidosos — e para relacionar essas diferenças ao esforço mental que eles empregam para acompanhar e compreender a fala.

Em última análise, isso nos aproxima da compreensão de como o cérebro torna possível uma comunicação bem-sucedida — em festas e em qualquer outro lugar.

Sara Carta recebeu financiamento da Fundação William Demant e da Taighde Éireann - Research Ireland.

Giovanni Di Liberto recebe financiamento da William Demant Fonden e da Taighde Éireann - Research Ireland. Ele também conta com o apoio da Research Ireland no ADAPT, o Centro da Research Ireland para Tecnologia de Conteúdo Digital Impulsionada por IA do Trinity College Dublin.