Novo dispositivo dá às vítimas de derrame a possibilidade de ”falar com a mão”

Com o passar do tempo, a medicina foi capaz de criar coisas que antes eram tidas como impossíveis, como por exemplo, por conta do avanço na tecnologia assistiva um novo dispositivo experimental foi criado. Ele promete dar uma forma de comunicação para as pessoas que foram afetadas por derrames e as permitindo “falar” através dos movimentos das mãos.

Esse dispositivo foi criado por uma equipe de cientistas chineses. Ele tem o design de um adesivo fino e flexível que gruda na pele na parte de trás do pulso. Com sua tecnologia, ele é capaz de captar gestos mínimos, que geralmente passariam desapercebidos. E ao contrário de luvas sensoriais, esse dispositivo não detecta somente movimentos delicados, mas também deixa a mão livre para sentir e interagir com o ambiente.

O dispositivo é feito de silicone de polidimetilsiloxano (PDMS), que é um material suave, flexível e biocompatível, e tem redes de Bragg de fibra (FBGs) que mudam as características da luz que é transmitida através delas de acordo como se dobram com o movimento do pulso ou da mão.

Dispositivo

Olhar digital

De acordo com Chuanxin Teng, da Universidade de Tecnologia Eletrônica de Guilin, a combinação de PDMS com FBGs é bastante eficiente. Conforme ele explicou, ajustes na espessura do silicone podem aumentar a sensibilidade do sensor, o que dá a possibilidade de movimentos extremamente sutis serem detectados, como por exemplo, a curvatura leve de um dedo ou uma torção do pulso.

Foi justamente essa extrema sensibilidade que fez com que fosse possível a comunicação em código Morse nos testes depois de passar por uma calibração individual rápida. Agora, o foco dos pesquisadores é em aprimorar essa tecnologia e fazer com que o dispositivo fique menor, com uma durabilidade maior e também melhorar a conexão sem fio com dispositivos móveis.

Esse dispositivo não só facilitou a vida para as pessoas que sofreram derrame como também tem potencial para ser aplicado para monitorar a saúde, esportes e entretenimento.

Melhora

Galileu

Assim como esse dispositivo, outras coisas são criadas para ajudar as pessoas que têm alguma deficiência, como por exemplo, essa 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.

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.

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.

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.

Fonte: Olhar digital,  Galileu

Imagens: Olhar digital, Galileu