Tradutor de pensamentos. Inteligência artificial transforma ondas cerebrais em palavras

 

Uma tecnologia que combina sintetizadores e inteligência artificial converte as ondas cerebrais do córtex auditivo em palavras compreensíveis para um ouvinte externo. A intenção, a longo prazo, é fazer o mesmo com os discursos apenas imaginados. Pensamentos silenciosos, no futuro, serão cada vez mais raros

Por: Equipe Oásis

Um grupo de neurocientistas da Columbia University criou uma interface capaz de traduzir aquilo que é ouvido por uma pessoa em um discurso “convertido” por um sintetizador vocal, bem compreensível para um ouvidor externo. Trata-se de um passo importante que poderá abrir o caminho a novas formas de comunicação intermediadas pelo computador para as pessoas impossibilitadas de falar pelo fato de serem afetadas por doenças neurodegenerativas ou que sofreram lesões cerebrais.

O estudo, descrito em matéria da revista Scientific Reports, foi possível graças a um sistema que aprendeu a reconhecer os traçados recorrentes das ondas cerebrais e a traduzi-los em palavras. Toda vez que falamos ou imaginamos falar, com efeito, o cérebro produz esquemas característicos de ondas cerebrais, e o mesmo acontece quando escutamos alguém que fala, ou quando imaginamos estar ouvindo a sua fala.

Até agora, as tentativas de decodificar as ondas cerebrais se baseavam na análise computadorizada de espectrogramas – as representações gráficas das frequências sonoras – mas os resultados deixavam a desejar. O pesquisador Nima Mesgarani, primeiro autor do estudo, pensou diferentemente em utilizar um vocoder, um sistema que produz linguagem falada depois de ter se “instruído” a partir de gravações de pessoas que falam. “É praticamente a mesma tecnologia utilizada pela Amazon Echo e pela Siri para fornecer respostas verbais às nossas perguntas”, explica Mesgarani.

Da escuta à palavra

Para adestrar o vocoder, Mesgarani colaborou com um neurocirurgião especializado no tratamento de pacientes epilépticos, envolvidos em atividades de rotina. Os eletrodos implantados no cérebro desses pacientes com objetivos terapêuticos também permitiram a gravação da sua atividade cerebral enquanto escutavam breves histórias narradas por quatro leitores diversos.

A esse ponto, quando o algoritmo do vocoder se tornava suficientemente “treinado”, os próprios pacientes escutaram um speaker que pronunciava os números de 1 a 9. O vocoder analisou as ondas cerebrais produzidas no seu córtex auditivo, e as utilizou para traduzir em palavras os pensamentos que tinha “escutado”. O som produzido foi analisado e refinado por um sistema de redes neurais, um tipo de inteligência artificial que imita as estruturas e funcionalidades dos neurônios no cérebro humano. Ouvintes externos reconheceram os números elencados pela voz robótica em 75% dos casos, o que prova que o sinal era bem reconhecível.

Os próximos passos serão testar o sistema com frases mais articuladas, e sobretudo prová-lo com os sinais cerebrais emitidos quando uma pessoa fala, tenta falar ou imagina falar. Se isso funcionar, já se imagina que, no futuro – num tempo calculado em cerca de dez anos –, um implante (invasivo) à base de eletrodos cerebrais semelhantes àqueles usados por pacientes epilépticos permitirá traduzir os pensamentos do paciente diretamente em palavras.

 

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