Cientistas americanos convertem as ondas cerebrais de um homem paralisado em fala

Inédito no mundo, pesquisadores americanos desenvolveram um dispositivo neuroprotético que traduziu com sucesso as ondas cerebrais de um homem paralítico em frases completas, de acordo com um artigo científico publicado na quinta-feira (15 de julho).

“Este é um marco tecnológico importante para uma pessoa que não consegue se comunicar naturalmente”, disse David Moses, engenheiro de pós-doutorado da Universidade da Califórnia em San Francisco (UCSF) e um dos principais autores do estudo no New England Journal of Medicine .

“Isso demonstra o potencial dessa abordagem para dar voz a pessoas com paralisia severa e perda de fala.”

A descoberta envolveu um homem de 36 anos que teve um derrame aos 20 que o deixou com anartria – a incapacidade de falar de forma inteligível, embora sua função cognitiva tivesse permanecido intacta.

Todos os anos, milhares de pessoas perdem a capacidade de falar devido a acidentes vasculares cerebrais, acidentes ou doenças.

Pesquisas anteriores nesta área se concentraram na leitura de ondas cerebrais por meio de eletrodos para desenvolver próteses de mobilidade que permitem aos usuários soletrar letras.

A nova abordagem pretendia permitir uma comunicação mais rápida e orgânica.

Os pesquisadores da UCSF já haviam colocado matrizes de eletrodos em pacientes com fala normal que estavam passando por cirurgia cerebral, para decodificar os sinais que controlam o trato vocal, a fim de expressar vogais e consoantes, e foram capazes de analisar os padrões para prever palavras.

Mas o conceito não foi testado em um paciente paralítico para provar que poderia oferecer benefícios clínicos.

‘Talento da neuroengenharia’

A equipe decidiu lançar um novo estudo denominado Restauração da Interface Cérebro-Computador de Braço e Voz, e o primeiro participante pediu para ser referido como BRAVO1.

Desde que sofreu um acidente vascular cerebral devastador, o BRAVO1 teve movimentos extremamente limitados de cabeça, pescoço e membros, e se comunica usando um ponteiro preso a um boné de beisebol para inserir letras em uma tela.

Os pesquisadores trabalharam com BRAVO1 para desenvolver um vocabulário de 50 palavras com palavras essenciais para sua vida diária como “água”, “família” e “bom”, então implantaram cirurgicamente um eletrodo de alta densidade sobre o córtex motor da fala.

Nos meses seguintes, a equipe gravou sua atividade neural enquanto ele tentava dizer as 50 palavras e usou inteligência artificial para distinguir padrões sutis nos dados e vinculá-los às palavras.

Para testar se havia funcionado, eles o apresentaram com frases construídas a partir do conjunto de vocabulário e registraram os resultados em uma tela.

Em seguida, eles o fizeram fazer perguntas como “Como você está hoje?” e “Você gostaria de um pouco de água?” ao qual ele foi capaz de responder com respostas como “Estou muito bem” e “Não, não estou com sede”.

O sistema decodificou até 18 palavras por minuto com uma precisão média de 75 por cento. Uma função de “autocorreção”, semelhante à usada em telefones, contribuiu para seu sucesso.

“Até onde sabemos, esta é a primeira demonstração bem-sucedida de decodificação direta de palavras completas da atividade cerebral de alguém que está paralisado e não pode falar”, disse o neurocirurgião do BRAVO1, Edward Chang, um co-autor.

Um editorial que acompanha o jornal saudou o desenvolvimento como “um feito da neuroengenharia” e sugeriu que avanços na tecnologia, como eletrodos de superfície menores, podem ajudar a melhorar ainda mais a precisão.

Informações de Science Alert