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Mulher paralisada após AVC fala através de avatar pela 1ª vez na história

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Com o passar do tempo, a medicina foi capaz de criar coisas que antes eram tidas como impossíveis. Exemplo disso é o caso dessa mulher nos Estados Unidos, que é gravemente paralisada há 18 anos e conseguiu voltar a falar através de um avatar. Para isso, foi usada uma tecnologia inédita que foi implantada no cérebro dela e conseguiu traduzir sinais cerebrais em fala e expressões faciais.

A mulher no caso é Ann Johnson, ex-professora de matemática do Canadá de 47 anos. Em 2005, ela sofreu um acidente vascular cerebral (AVC) de repente e por razões que ainda são desconhecidas. Depois disso, nos cinco anos que se seguiram ela ia se deitar com medo de morrer durante o sono.

Para que ela conseguisse mover os músculos faciais foi preciso anos de fisioterapia. Mesmo assim a mulher não conseguia falar e se comunicava através de um dispositivo que lhe permitia digitar de forma lenta na tela do computador com movimentos pequenos de cabeça.

Hoje em dia, Ann ajuda os pesquisadores da Universidade da Califórnia em São Francisco e em Berkeley a criarem uma tecnologia nova baseada em um avatar, ou representação da pessoa. A tecnologia é capaz de decodificar sinais cerebrais em um ritmo de quase 80 palavras por minuto, o que é uma melhora bem grande em comparação com as 14 palavras por minuto que o dispositivo atual de Ann consegue.

Implante da mulher

Galileu

Em 2021, a mulher ficou sabendo do estudo depois de ler a respeito de um homem paralisado chamado Pancho que ajudou os cientistas a fazerem a tradução dos seus sinais cerebrais em texto. No caso de Ann, os pesquisadores quiseram testar uma coisa ainda mais ambiciosa: tentar decodificar os sinais cerebrais em fala junto com os movimentos do rosto da pessoa.

Para conseguir isso, os pesquisadores fizeram um implante de um retângulo fino como papel com 253 eletrodos na superfície do cérebro da mulher nas regiões em que eles sabiam que eram críticas para a fala. Então, o aparelho interceptou os sinais cerebrais que se não fosse pelo derrame teriam ido para os músculos dos lábios, língua, mandíbula e laringe e também para o rosto da mulher.

Durante o estudo, Ann viajou com seu marido do Canadá para os EUA. Ela trabalhou junto com os pesquisadores para treinar os algoritmos de inteligência artificial para reconhecer os sinais cerebrais únicos para a fala. Para que isso fosse feito, ela teve que repetir frases diferentes de um vocabulário de 1.024 palavras.

E ao invés de treinar a IA para reconhecer palavras inteiras, os pesquisadores fizeram um sistema que decodifica as palavras a partir de fonemas, que são componentes menores. Por conta disso, o computador precisava aprender 39 fonemas para que conseguisse decifrar qualquer palavra em inglês. Isso fez com que todo o processo ficasse três vezes mais rápido.

“A precisão, velocidade e vocabulário são cruciais. É o que dá a Ann o potencial, com o tempo, de se comunicar quase tão rápido quanto nós e de ter conversas muito mais naturalistas e normais”, disse Sean Metzger, pós-graduando que desenvolveu o decodificador de texto com Alex Silva, outro estudante de pós-graduação do Programa Conjunto de Bioengenharia da Universidade da Califórnia em São Francisco e em Berkeley.

Avatar

Galileu

A filha de Ann, que tem 18 anos, era um bebê quando sua mãe teve o AVC. Por conta disso, ela só conhecia a voz com o sotaque britânico do dispositivo de comunicação que a mulher usava. Agora, o novo dispositivo foi pensado para soar como a verdadeira voz de Ann.

Os pesquisadores conseguiram fazer essa personalização usando uma gravação de Ann falando em seu casamento. “Meu cérebro fica estranho quando ouve minha voz sintetizada. É como ouvir um velho amigo”, escreveu ela.

No caso do avatar, para que ele ficasse animado, os pesquisadores usaram um software que simula os movimentos musculares do rosto, desenvolvido pela Speech Graphics, uma empresa que faz animações da face baseadas em IA. Com isso, os pesquisadores criaram processos personalizados de aprendizado de máquina para que o software combinasse com os sinais enviados pelo cérebro de Ann no momento em que ela tentasse falar e os fizesse ser movimentos no rosto do avatar.

O próximo passo dos pesquisadores é criar uma versão sem fio que permita que a mulher não fique fisicamente ligada à interface cérebro-computador. “Dar a pessoas como Ann a capacidade de controlar livremente os seus próprios computadores e telefones com esta tecnologia teria efeitos profundos na sua independência e interações sociais”, disse David Moses, professor adjunto em cirurgia neurológica e coautor do estudo.

E mesmo que o sistema ainda esteja em desenvolvimento, ele já mudou a vida de Ann. “Quando eu estava no hospital de reabilitação, a fonoaudióloga não sabia o que fazer comigo. Sinto que estou contribuindo para a sociedade. Parece que tenho um emprego novamente. Este estudo me permitiu realmente viver enquanto ainda estou viva!”, escreveu a mulher.

Fonte: Galileu

Imagens: Galileu

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