Incrível implante cerebral dá voz a pessoas que não podiam falar por anos

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Incrível implante cerebral dá voz a pessoas que não podiam
falar por anos
 A porta
que conecta os eletrodos no cérebro de Ann ao computador que traduz sua atividade cerebral em fala.
(Não ah Berger)
Há uma nova esperança para as pessoas que perderam a capacidade de falar.
Em dois casos separados, os cientistas usaram com sucesso implantes cerebrais e aprendizado de
máquina para devolver aos pacientes sua voz depois que a deles foi tomada; um por um acidente
vascular cerebral, o outro resultado da esclerose lateral amiotrófica (ELA). Juntos, os resultados
representam uma nova maneira de as pessoas que vivem com paralisia se comunicarem com o mundo
ao seu redor.
“Eu quero que os pacientes ... me vejam e saibam que suas vidas não estão acabro agora”, escreve
Ann, que experimentou a síndrome de encarceramento após um derrame em 2005. “Quero mostrar a
eles que as deficiências não precisam nos parar ou nos atrasar.”
Nos últimos anos, grandes avanços foram feitos na tecnologia de interface cerebral, mas não é uma
solução única.
Os eletrodos são usados para registrar a atividade neural de uma pessoa enquanto pensam em realizar
uma determinada tarefa ou ação. Essas gravações são usadas para treinar hardware ou software para
executar essa tarefa; por exemplo, um braço protético se dobrará em resposta a uma pessoa pensando
em dobrar o braço.
https://www.sciencealert.com/artificial-intelligence
https://www.sciencealert.com/what-is-amyotrophic-lateral-sclerosis
https://www.ucsf.edu/news/2023/08/425986/how-artificial-intelligence-gave-paralyzed-woman-her-voice-back
https://spotlight.engin.umich.edu/mind-control-prosthesis/
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Willett operando o software que traduz as tentativas de Bennett de falar. (Steve Fisch)Tradução
A atividade cerebral de cada pessoa é diferente, portanto, treinar a máquina para decodificar seus sinais
neurais tem que ser feito novamente para cada paciente. Considerando que a linguagem é em si
incrivelmente complexa, não é tarefa fácil realizar uma interface cerebral, ou neuroprótese, que pode
traduzir os pensamentos de uma pessoa em palavras faladas.
O neurocirurgião Edward Chang, da Universidade da Califórnia em São Francisco, e seus colegas foram
responsáveis por restaurar a fala de Ann, enquanto o neurocientista Frank Willett, da Universidade de
Stanford, e seus colegas restauraram o discurso para Pat Bennett, que perdeu a capacidade de falar
devido à doença do neurônio motor ELA; a mesma condição que afetou o falecido físico Stephen
Hawking.
“Imagine”, escreve Bennett, “como diferentes realizam atividades cotidianas como fazer compras,
participar de compromissos, pedir comida, entrar em um banco, falar em um telefone, expressar amor ou
apreço – até mesmo argumentar – será quando as pessoas não-verbais podem comunicar seus
pensamentos em tempo real”.
https://www.nature.com/articles/s42003-022-04390-w
https://www.sciencealert.com/stephen-hawking
https://med.stanford.edu/news/all-news/2023/08/brain-implant-speech-als.html
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https://youtu.be/iTZ2N-HJbwA
Ambas as equipes empregaram uma metodologia semelhante. Arrays de eletrodos foram implantados
no cérebro de cada paciente - 128 eletrodos em Bennett e 253 em Ann.
Cada um deles, então, passou pelo meticuloso processo de pensar em falar palavras e frases diferentes.
O repertório de Ann consistia em 1.024 palavras, mas ela também pensou em fazer expressões faciais.
Além disso, a IA foi treinada, não para reconhecer as palavras, mas os fonemas – as unidades básicas
de som que compõem as palavras. Isso reduziu drasticamente o número de unidades que a IA precisava
entender.
A equipe usou esses dados e gravações de Ann falando antes de seu derrame, para criar um avatar
virtual que fala em sua voz.
Em última análise, através de seu avatar, Ann foi capaz de se comunicar quase tão rápido quanto as
pessoas ao seu redor.
“Quando eu estava no hospital de reabilitação, o fonoaudiólogo não sabia o que fazer comigo”, escreve
ela. “Faça parte deste estudo me deu um senso de propósito, sinto que estou contribuindo para a
sociedade. É como se eu tivesse um emprego novamente. É incrível que eu tenha vivido tanto tempo;
este estudo me permitiu realmente viver enquanto eu ainda estou vivo!"
https://youtu.be/iTZ2N-HJbwA
https://www.ucsf.edu/news/2023/08/425986/how-artificial-intelligence-gave-paralyzed-woman-her-voice-back
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https://youtu.be/DaWb1ukmYHQ
Bennett, por outro lado, passou por cerca de 100 horas de treinamento que também foi baseado em
fonemas, repetindo frases escolhidas aleatoriamente a partir de um grande conjunto de dados. A taxa de
erro do sistema após este treinamento, em um vocabulário de 50 palavras, é de apenas 9,1%, e a fala
de Bennett é decodificada a uma taxa de cerca de 62 palavras por minuto.
A taxa de erro com um vocabulário de 125.000 palavras é de 23,8%, mas os pesquisadores observam
que esta é a primeira vez que um vocabulário tão grande foi testado com esse tipo de tecnologia. Os
resultados, todos concordam, são extremamente promissores.
“Esses resultados iniciais provaram o conceito e, eventualmente, a tecnologia alcançará para torná-lo
facilmente acessível para pessoas que não podem falar”, escreve Bennett.
Para aqueles que não são verbais, isso significa que eles podem ficar conectados ao mundo maior,
talvez continuar a trabalhar, manter amigos e relacionamentos familiares.
A pesquisa foi publicada na Nature, e pode ser encontrada aqui e aqui.
https://youtu.be/DaWb1ukmYHQ
https://med.stanford.edu/news/all-news/2023/08/brain-implant-speech-als.html
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06443-4
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06377-x