A revista Nature publicou dois artigos nos quais cientistas falavam sobre novos métodos para traduzir os pensamentos de pacientes com lesões cerebrais em fala e emoções. A transformação da atividade cerebral em comunicação de texto e voz ocorre por meio de um algoritmo de aprendizado de máquina. Os cientistas conseguiram quase quadruplicar a taxa de conversão de 18 ppm para 78. Isso está abaixo da taxa média de conversação de 160 ppm, mas um múltiplo do que era antes.
Fonte da imagem: Noah Berger/UCSF
Doenças neurodegenerativas, derrames ou lesões podem privar uma pessoa da fala de várias maneiras, mas uma delas é bastante fácil de corrigir. As tecnologias modernas permitem criar uma ponte entre as partes saudáveis do cérebro responsáveis pela fala ou pronúncia mental e os músculos que controlam as expressões faciais e permitem que você fale. O canal natural de comunicação entre os músculos e o cérebro pode ser interrompido em caso de doença ou lesão, e então a interface homem-computador e o algoritmo de aprendizagem vêm em socorro.
Um sensor ou vários sensores com eletrodos estão embutidos no cérebro do paciente, que estão incluídos nas áreas de atividade do cérebro humano responsáveis pela pronúncia e fala (embora os cientistas ainda não entendam completamente o que são essas áreas). Em um caso, por exemplo, os cientistas instalaram 253 eletrodos na área da fala do córtex sensório-motor e na área do giro temporal superior de uma mulher após um acidente vascular cerebral. Depois da doença, ela não conseguia falar nem mesmo digitar.
Durante várias semanas, a IA foi treinada no exemplo do paciente pronunciando 1.024 palavras de um dicionário especialmente selecionado. Para simplificar o trabalho do algoritmo, ele quebrou todas as palavras em fonemas, dos quais eram apenas 39. Em seguida, o vocabulário da mulher foi ampliado para 125 mil palavras. O algoritmo da máquina foi capaz de reconhecer a pronúncia mental da mulher com erros de 25%, mas a uma velocidade de até 78 palavras por minuto.
O algoritmo também foi ensinado a reconhecer as emoções do paciente – tristeza, alegria, surpresa. Finalmente, usando uma antiga fita de vídeo de uma mulher, os cientistas criaram sua imagem de computador – um avatar – e forçaram-na a transmitir mensagens de texto em mensagens de voz. Na verdade, eles devolveram ao paciente a capacidade de falar.
Hoje, esses procedimentos de recuperação envolvem um longo treinamento em IA e a necessidade de estar constantemente conectado a um computador. Cientistas da Universidade da Califórnia em São Francisco (UCSF) e da Universidade da Califórnia em Berkeley, que implementaram a técnica apresentada, estão agora trabalhando em versões sem fio do tradutor. Algum dia isto aumentará a inclusão social de pessoas com problemas médicos semelhantes.