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Cientistas avançam em tecnologia para ler pensamento

Pesquisadores conseguem pela primeira vez captar sinais cerebrais e reproduzi-los em voz artificial de forma precisa

29 jan 2019
18h10
atualizado às 18h24
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Cientistas da Universidade de Columbia, nos Estados Unidos, criaram uma tecnologia capaz de analisar atividades cerebrais e transformá-las em fala clara e inteligível - um passo científico significativo para a criação de um sistema que possa ler pensamentos.

A pesquisa - publicada nesta terça-feira (29/01) na revista científica Nature - conseguiu processar palavras ouvidas por pacientes e reconstruí-las por meio de uma voz artificial, usando sintetizadores de fala e inteligência artificial.

Pesquisa monitorou as atividades cerebrais de pacientes que tiveram seus crânios abertos para procedimentos cirúrgicos
Pesquisa monitorou as atividades cerebrais de pacientes que tiveram seus crânios abertos para procedimentos cirúrgicos
Foto: DW / Deutsche Welle

Segundo os pesquisadores, a técnica pode levar a novas formas de os computadores se comunicarem diretamente com o cérebro - e, no futuro, reproduzir não só o que pacientes ouviram, mas também o que estão pensando.

Assim, a tecnologia pretende ajudar pessoas que perderam a fala a recuperarem sua capacidade de se comunicar com o mundo exterior. Isso inclui vítimas de derrames ou portadores de doenças como a esclerose lateral amiotrófica (ELA), da qual sofria o físico britânico Stephen Hawking.

"A voz nos permite nos comunicar com amigos, família e o mundo a nossa volta, por isso perder a fala é tão devastador", diz o neuroengenheiro Nima Mesgarani, um dos autores da pesquisa. "Com esse estudo, há uma eventual maneira de restaurar esse poder. Mostramos que, com a tecnologia certa, o pensamento dessas pessoas pode ser decodificado e entendido por qualquer ouvinte."

Para reproduzir a fala, os cientistas utilizaram um instrumento conhecido como vocoder, que é um algoritmo de computador capaz de sintetizar a voz após ser treinado com gravações de pessoas falando. "É a mesma tecnologia usada pelo Amazon Echo ou pela Siri, da Apple, para dar respostas verbais às nossas perguntas", explica Mesgarani.

Para ensinar o vocoder a interpretar atividades cerebrais, a equipe da Universidade de Columbia fez experimentos com pacientes que sofrem de epilepsia e que estavam passando por cirurgias no cérebro - e, por isso, já tiveram seus crânios abertos.

"Pedimos a esses pacientes que ouvissem frases ditas por pessoas diferentes enquanto medíamos os padrões das atividades cerebrais", diz Mesgarani. "Esses padrões neurais treinaram o vocoder."

Em seguida, esses mesmos pacientes ouviram uma gravação contando de 0 a 9, enquanto seus sinais cerebrais eram registrados e enviados ao vocoder por meio de redes neurais - um tipo de inteligência artificial capaz de imitar a estrutura dos neurônios de um cérebro humano.

O resultado foi uma voz robótica recitando os mesmos números ouvidos pelos pacientes. "O sensitivo vocoder e as poderosas redes neurais reproduziram os sons ouvidos originalmente com surpreendente precisão", afirma Mesgarani. No site da Universidade de Columbia, é possível ouvir o que parece um robô contando de 0 a 9 em inglês.

A equipe de neuroengenheiros quer agora tentar reproduzir palavras e sentenças mais elaboradas e, em seguida, fazer os mesmos testes usando sinais cerebrais emitidos quando uma pessoa fala ou quando imagina que está falando.

O objetivo final, segundo Mesgarani, é transformar essa tecnologia num sistema que possa ser implantado no cérebro do paciente e traduzir pensamentos em palavras.

"Nesse cenário, se o paciente pensar 'eu preciso de um copo de água', nosso sistema poderá captar os sinais cerebrais gerados por esse pensamento e transformá-los em fala verbal sintetizada", explica o cientista. "Isso seria um divisor de águas. Daria a qualquer pessoa que perdeu a capacidade de fala, seja por lesão ou doença, uma nova chance de se conectar ao mundo a seu redor."

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