Implante cerebral experimental transforma pensamentos de pacientes em fala fluente na hora

Pacientes que perderam a capacidade de falar podem retornar à comunicação verbal ativa se uma nova tecnologia para traduzir palavras mentais em transmissão de voz for colocada em uso clínico. Experimentos com um novo implante e um método de conversão de palavras faladas mentalmente em fala mostraram-se promissores, literalmente devolvendo a voz a um paciente que perdeu a capacidade de falar há 20 anos.

Fonte da imagem: Nature Neuroscience 2025

Um novo implante e tecnologia para treinar uma rede neural para reconhecer a atividade dos centros de fala do cérebro foram desenvolvidos por cientistas da Universidade da Califórnia em Berkeley (UC Berkeley) e da Universidade da Califórnia em São Francisco (UCSF). A principal característica da plataforma é escanear a atividade cerebral a cada 80 ms. O método proposto elimina o atraso irritante geralmente inerente a tais soluções.

O sistema geralmente reconhece primeiro a atividade cerebral, depois conecta o modelo de aprendizagem, analisa (geralmente) um grande fragmento de texto e só então reproduz a fala falada mentalmente. A comunicação ao vivo neste caso é difícil, pois é constantemente interrompida por pausas. Cientistas da Califórnia propuseram uma solução que permite que a fala seja reproduzida imediatamente durante o processo de pronúncia mental de palavras por um paciente com um implante.

Também no novo estudo, os cientistas contornaram o problema de treinar o modelo (interface) usando o paciente para reproduzir sons e palavras. Nem todas as pessoas que perderam a fala são capazes disso, então eliminar essa fase ampliará o círculo de potenciais usuários da tecnologia.

O experimento foi conduzido com um paciente de 47 anos que, aos 30 anos, perdeu a capacidade de falar devido a uma doença. Durante o processo de treinamento, a rede neural recitou mentalmente 100 frases únicas de um dicionário com pouco mais de 1.000 palavras. Também foi utilizado um recurso de comunicação baseado em 50 frases usando um conjunto menor de palavras.

Diferentemente dos métodos anteriores, no novo processo a participante não tentava dizer as palavras em voz alta — ela simplesmente dizia as frases silenciosamente para si mesma. O sistema decodificou com sucesso ambos os modos de comunicação, com o número médio de palavras traduzidas para fala por minuto quase o dobro dos métodos anteriores. E ao usar o método de previsão, os pensamentos foram traduzidos em fala instantaneamente oito vezes mais rápido do que com métodos alternativos de tradução.

Para obter um som mais natural, foram utilizadas gravações antigas da voz da paciente, o que lhe permitiu falar essencialmente com sua própria voz. Além disso, quando o processo de reconhecimento de pensamentos foi iniciado no modo autônomo, sem limites de tempo, o sistema foi capaz de traduzir em palavras até mesmo aquela atividade cerebral para a qual a interface não havia sido treinada.

Os autores observam que o método ainda precisa ser refinado antes de poder ser considerado clinicamente aplicável.