O sistema usa dois conjuntos de eletrodos implantados que registram a atividade cerebral produzida ao pensar em escrever cartas. Essas informações são então coletadas e processadas em tempo real por um computador, que converte os dados em palavras na tela.
Shinoy Lab / Erica Woodrum
Os humanos sempre foram fascinados pela ideia de alguém ou algo que pode ler nossas mentes – seja telepatia, um computador ou Papai Noel. Os cientistas agora dizem que desenvolveram um sistema que combina aprendizado de máquina e uma interface cérebro-computador, ou BCI, para ler a caligrafia que ocorre no cérebro em vez de no papel.
Uma equipe de cientistas trabalhou com um homem de 65 anos paralisado do pescoço para baixo, usando sensores implantados em seu cérebro para detectar a atividade neural associada à escrita. Assim como o voluntário imaginava escrever cartas, essa atividade foi alimentada em um algoritmo que a traduz, em tempo real, em texto exibido na tela.
Os detalhes do experimento estão arquivados Reportagem na edição atual da revista Nature. Coautor do estudo Krishna Shinui, Um pesquisador do Howard Hughes Medical Institute da Stanford University, diz que este método parece ser mais robusto do que estudos semelhantes que tentaram Tradução de fala Em vez de escrita à mão.
“Atualmente, outros pesquisadores podem obter cerca de 50 palavras do dicionário usando métodos de aprendizado de máquina ao decodificar a fala”, Shinui. Ele disse em um comunicado. “Usando a escrita à mão de gravação de centenas de neurônios individuais, podemos escrever qualquer letra e, portanto, qualquer palavra realmente fornece um ‘vocabulário aberto’ que pode ser usado na maioria das situações da vida.”
A esperança é que tal sistema possa permitir que pessoas paralisadas escrevam e Comunique-se com eficiência sem usar as mãos. Neuralink, uma startup apoiada por Elon Musk Ela é mais conhecida por trabalhar em uma técnica semelhante de implante cerebral.
“Pense apenas em quanto do seu dia você passa no computador ou se comunicando com outra pessoa”, disse Shinui. “Restaurar a capacidade de pessoas que perderam sua independência de interagir com computadores e outras coisas é de extrema importância, e é isso que torna projetos como este o centro das atenções.”
O sistema foi mostrado como evidência de conceito em apenas um paciente até agora. Ele se baseia no trabalho anterior da equipe Shenoy, onde os participantes implantados com sensores neurais tentaram movimentos do braço para mover um cursor na tela para apontar e tocar letras e soletrar palavras e frases. Esse método permitia que as pessoas “digitassem” cerca de 40 caracteres por minuto, enquanto o novo método de escrita à mão alcançava taxas de 90 caracteres por minuto e acredita-se que seja um novo recorde para escrita via BCI.
Os pesquisadores observam que essa taxa é aproximadamente a mesma de alguém da mesma idade de um participante de 65 anos digitando em um smartphone.
O sistema captava mensagens do cérebro de um participante paralisado enquanto ele se imaginava escrevendo.
Willett et al. / Nature 2021 / Howard Hughes Medical Institute
“A comunicação é fundamental para a forma como funcionamos na sociedade”, disse Debara Tucci, diretora do Instituto Nacional de Surdez e Outros Distúrbios da Comunicação, um dos autores do estudo. “No mundo atual de comunicação baseada na Internet, pessoas com deficiências físicas e graves de fala podem enfrentar barreiras de comunicação significativas e possivelmente isolamento. Esperamos que esses resultados incentivem o desenvolvimento comercial desta nova tecnologia BCI.”
Shenoy gostaria de ver a escrita à mão integrada em um sistema mais complexo baseado em BCI, que também permite a decodificação de voz, sinal e clique para rolar como as atuais interfaces de smartphone.
“Ter esses dois ou três modos e alternar entre eles é algo que fazemos naturalmente”, disse ele.
Em seguida, a equipe pretende trabalhar com um participante que não consegue falar ou sofre de um distúrbio neurodegenerativo, como ELA, que pode roubar pessoas com deficiência de fala.