Implante cerebral permite decodificar palavras e gestos

Uma equipa de investigadores da Universidade da Califórnia em São Francisco (UCSF), nos Estados Unidos, desenvolveu um implante cerebral capaz de descodificar simultaneamente a fala e os gestos das pessoas e reproduzi-los num ecrã.

As descobertas, publicadas na segunda-feira na revista Nature Neuroscience, representam um avanço para interfaces cérebro-computador que permitem a comunicação oral e gestual a pessoas que sofreram acidentes vasculares cerebrais (AVC) ou doenças neurodegenerativas, como a esclerose lateral amiotrófica (ELA).

Para alcançar este resultado, os cientistas recorreram a técnicas de aprendizagem automática para registar a atividade neuronal específica subjacente à fala e aos gestos físicos simultâneos em três doentes com paralisia do trato vocal e dos membros.

Os investigadores colocaram implantes cerebrais (chamados matriz de eletrocorticografia) no córtex sensoriomotor dos três pacientes.

Esta região do cérebro combina o controlo do movimento corporal e o processamento das sensações táteis.

Assim, observaram que um único implante poderia captar sinais relacionados com vários tipos de movimentos, incluindo os dos membros superiores e os movimentos da boca e do rosto relacionados com a fala (como encolher os ombros, levantar o punho ou acenar com a cabeça).

Os autores utilizaram descodificadores paralelos de fala e gestos para animar um avatar de corpo inteiro com dois dos pacientes.

A diferença destes dispositivos descodificadores é que traduzem os pensamentos dos participantes em comandos que determinam as palavras e expressões de um avatar humano num ecrã.

Para comprovar a sua eficácia, pediram aos participantes que tentassem realizar gestos específicos, respondessem a indicações conversacionais ou fizessem ambas as coisas em simultâneo.

Nas tarefas conversacionais, o sistema descodificou com precisão o discurso e os gestos de ambos os participantes e um deles alcançou uma precisão média de 100%, tanto na descodificação do discurso como na dos gestos, ao longo de três blocos de temas.

Os autores verificaram que treinar o sistema utilizando a fala e os gestos em conjunto melhorava o desempenho e reduzia os erros.

“Embora sejam necessários testes com mais participantes e com conjuntos mais amplos de palavras e gestos antes que a tecnologia possa ser amplamente utilizada, acreditamos que o nosso dispositivo pode permitir uma comunicação multifacetada e realista”, destacou um dos autores, Edward Chang, professor de neurocirurgia na UCSF.

Segundo Chang, o trabalho abre a possibilidade de restaurar o dinamismo natural da comunicação em pessoas que perderam as suas capacidades verbais e não verbais.

Embora o dispositivo utilizado neste estudo consista num sistema com fios que liga sensores implantados a unidades de processamento externas, Chang avançou, em comunicado, que a equipa irá testar em breve uma versão totalmente implantável e sem fios, com melhores perspetivas de aplicação a longo prazo.