Pesquisadores da Universidade da Califórnia, em São Francisco, conseguiram um avanço revolucionário ao devolver a capacidade de comunicação a uma paciente tetraplégica que perdeu a fala após um derrame. O sistema, apelidado de 'Avatar de Ann', permite que a paciente, Ann Johnson, de 47 anos, 'fale' mentalmente e veja suas palavras convertidas em texto e voz sintetizada, com uma taxa de acerto de 85%.
Como funciona o sistema
Ann Johnson sofreu um derrame aos 30 anos, perdendo o controle dos músculos dos braços, pernas e face, mas mantendo intactas suas habilidades mentais. Ela se comunicava lentamente apontando com os olhos para letras em uma lousa. No experimento, uma placa retangular com 253 eletrodos de 1 milímetro, espaçados por 3 milímetros, foi implantada cirurgicamente sobre a região do cérebro que controla a fala. Um conector externo no couro cabeludo permite ligar os eletrodos a um sistema de computadores.
Durante 14 dias, Ann treinou um sistema de inteligência artificial (IA) tentando falar frases exibidas em uma tela. A IA correlacionou os sinais neurais de cada eletrodo com os sons que Ann tentava produzir. Após o treinamento, Ann conseguiu 'falar' mentalmente, e o sistema transcreveu suas palavras com 85% de precisão, a uma velocidade de 78 palavras por minuto — comparado a 160 palavras por minuto em uma conversa normal.
Voz e rosto sintéticos
Os cientistas foram além: usando gravações antigas da voz de Ann, criaram um sintetizador vocal que reproduz seu timbre e entonação. Além disso, desenvolveram um avatar digital na tela do computador, baseado em fotografias dela, que move os lábios e músculos faciais em sincronia com o som. O resultado é uma tela com alto-falantes onde o rosto de Ann 'fala' e o texto aparece legendado.
"O cérebro de Ann, isolado do mundo exterior pelo derrame, agora controla seu Avatar", afirmam os pesquisadores. "E Ann passou a poder conversar normalmente." O estudo foi publicado na revista Nature e representa um marco na neuroprótese para comunicação.
Impacto e futuro
O sistema, chamado de neuroprótese de alta performance para decodificação de fala e controle de avatar, abre caminho para que pessoas com paralisia severa possam se comunicar de forma natural. Embora a taxa de acerto ainda não seja perfeita (85%), a velocidade de 78 palavras por minuto já permite conversas funcionais. Os cientistas esperam aprimorar o sistema com mais eletrodos e algoritmos de IA, aproximando-se da fluência da fala natural.
"A ideia de que um cérebro humano possa controlar um outro ser vivo é antiga e está se tornando realidade", comentam os autores, em referência ao filme Avatar de James Cameron. "Aos poucos caminhamos para ter Avatares controlados pelo nosso cérebro, como imaginado por Cameron."
