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Essa tecnologia transformou pensamentos de um homem paralisado em palavras

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Cientistas de todo o mundo trabalham constantemente para fazer descobertas que possam, de alguma forma, ajudar a humanidade. O trabalho que realizam é excepcional, levando em consideração tudo o que a ciência já conquistou até hoje. Essa é uma atividade contínua. Em suma, sempre existe algo a mais para aprender e aprimorar. Com tantas limitações impostas aos seres humanos, a ciência tem buscado alternativas para solucionar diversos problemas.

Agora, pela primeira vez no mundo, pesquisadores americanos conseguiram desenvolver um dispositivo neuroprotético. A ferramenta traduziu, com sucesso, as ondas cerebrais de um homem paralítico em frases completas.

“Este é um marco tecnológico importante para uma pessoa que não consegue se comunicar naturalmente. Isso demonstra o potencial dessa abordagem para dar voz a quem sofre com paralisia severa e perda de fala”, disse David Moses , engenheiro de pós-doutorado da Universidade da Califórnia em San Francisco (UCSF) e um dos principais autores do estudo.

Descoberta

Essa descoberta foi feita com um homem de 36 anos que teve um Acidente Vascular Cerebral (AVC), popularmente chamado de derrame, quando tinha 20 anos. O problema deixou o paciente com anartria, que é a incapacidade de falar de maneira inteligível. No entanto, sua função cognitiva  permaneceu intacta.

Anualmente, milhares de pessoas perdem a capacidade de falar por causa de AVCs, acidentes ou doenças. Por conta disso, várias pesquisas foram feitas sobre esse assunto.

Os levantamentos anteriores na área se concentraram na leitura de ondas cerebrais através de eletrodos. Para assim conseguirem desenvolver próteses de mobilidade que davam aos usuários a possibilidade de soletrar letras.

Entretanto, a nova abordagem quer dar ao usuário uma comunicação mais rápida e orgânica. Os pesquisadores da UCSF já tinham colocado matrizes de eletrodos em pacientes com fala normal que estavam passando por cirurgia cerebral. Fizeram isso para decodificar os sinais que controlam o trato vocal a fim de expressar vogais e consoantes. Feito esse procedimento, eles foram capazes de analisar os padrões para prever palavras.

Contudo, esse conceito não foi testado em um paciente paralítico para provar que a técnica poderia dar benefícios  clínicos.

Dispositivo

A equipe fez um novo estudo chamado “Restauração da Interface Cérebro-Computador de Braço e Voz”. E o primeiro participante pediu para ser denominado de BRAVO1.

Desde que o paciente sofreu o Acidente Vascular Cerebral devastador,  teve os movimentos da cabeça, pescoço e membros extremamente limitados. Além disso,  ele se comunica usando o ponteiro preso em um boné de beisebol para colocar as letras na tela.

Então, os pesquisadores trabalharam com BRAVO1 para desenvolver um vocabulário de 50 palavras. Dentre essas palavras estavam algumas essenciais para a vida cotidiana do paciente como, por exemplo, “água”, “família” e “bom”. Os estudiosos implantaram cirurgicamente um eletrodo de alta densidade sobre o córtex motor da fala.

A equipe gravou a atividade neural do paciente nos meses seguintes enquanto ele tentava dizer 50 palavras. Além disso, usaram uma inteligência artificial para conseguir distinguir padrões sutis nos dados e vinculá-los às palavras.

Para testar e ver se tinha funcionado, a equipe apresentou frases construídas a partir do conjunto de vocabulário e registrou os resultados em uma tela. Em seguida, fizeram algumas perguntas ao paciente como, por exemplo, “Como você está hoje?” e “Você gostaria de um pouco de água?”. O paciente conseguiu responder coisas como “Estou muito bem” e “Não, não estou com sede”.

O dispositivo decodificou 18 palavras por minuto com uma precisão média de 75%. Ele tinha uma função de autocorreção parecida com as de celulares. Ela que ajudou no sucesso do dispositivo.

“Até onde sabemos, esta é a primeira demonstração bem-sucedida de decodificação direta de palavras completas a partir da atividade cerebral de alguém que está paralisado e não pode falar”, concluiu Edward Chang, coautor e neurocirurgião do BRAVO1.

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