Ciência avança e tecnologia pode ajudar a transformar pensamentos em fala

Você já imaginou se uma tecnologia conseguisse captar sinais do nosso cérebro e, depois, reproduzi-los em voz artificial de um jeito bem preciso?! Cientistas conseguiram pela primeira fez um avanço nas pesquisas que pode criar um sistema de leitura de mentes e ajudar quem perdeu a capacidade da fala.

Os profissionais são da Universidade de Columbia, nos Estados Unidos. Eles criaram uma tecnologia diferente, capaz de verificar as atividades do cérebro e transformá-las em fala clara e inteligível.

A pesquisa

A pesquisa foi publicada na revista Nature, no dia 29 de janeiro desse ano. Ela conseguiu processar palavras ouvidas por pacientes e, depois, reconstruí-las com a ajuda de uma voz artificial. Foi preciso usar sintetizadores de fala e inteligência artificial.

Ainda segundo os pesquisadores, a técnica diminui o caminho entre computadores e humanos. Isso significa que é possível que computadores “conversem” de maneira direta com o cérebro. Num futuro próximo, reproduzir o que os pacientes ouviram e também o que eles estão pensando.

Essa inovação abre uma janela de esperança para que as pessoas que perderam a fala recuperem a comunicação com o mundo exterior. Sejam elas vítimas de derrame ou portadoras de doenças como a esclerose lateral amiotrófica (ELA).

A doença ficou bem conhecida por meio do físico britânico Stephen Hawking.

O poder da voz

A voz tem muito poder. Ela permite a nossa comunicação com amigos, família e com o mundo ao nosso redor. Por isso, ficar sem falar, é devastador.

Segundo um dos autores da pesquisa e também neuroengenheiro, Nima Mesgarani, tem uma chance de restaurar esse poder sim através do estudo.

“Mostramos que, com a tecnologia certa, o pensamento dessas pessoas pode ser decodificado e entendido por qualquer ouvinte”.

Como foi feito o estudo?

Para reproduzir a fala, os cientistas usaram um “vocoder“. É como se fosse um algoritmo de computador capaz de sintetizar a voz depois de ser treinado com gravações de pessoas falando.

“É a mesma tecnologia usada pelo Amazon Echo ou pela Siri, da Apple, para dar respostas sonoras ao que perguntamos”, diz Mesgarani.

Para ensinar o vocoder a interpretar o cérebro, a equipe de Columbia, fez algumas experiências com pacientes que sofrem de epilepsia e que passavam por cirurgias no cérebro e, por isso, já tiveram os crânios abertos.

“Pedimos a esses pacientes que ouvissem frases ditas por pessoas diferentes enquanto medíamos os padrões das atividades cerebrais”, explica Mesgarani. Foram esses padrões neurais que treinaram o vocoder.

Depois disso, uma gravação contando de zero a nove foi reproduzida aos pacientes. Enquanto o som tocava, os sinais cerebrais deles eram registrados e enviados ao vocoder pelas redes neurais. Essas redes são capazes de imitar a estrutura dos neurônios dos nossos cérebros.

Qual foi o resultado?

Uma voz de robô ditou os mesmos números ouvidos pelos pacientes. É de arrepiar.

“O sensitivo vocoder e as poderosas redes neurais reproduziram os sons ouvidos originalmente com surpreendente precisão”, afirma Mesgarani. No site da Universidade de Columbia, dá para ouvir esse “robô” contando de zero a nove em inglês.

Por fim, a equipe de neuroengenheiros e pesquisadores quer agora reproduzir palavras e orações mais elaboradas. Os profissionais vão refazer os mesmos testes usando sinais do cérebro emitidos quando uma pessoa fala ou imagina que está falando.

Ainda de acordo com Mesgarani, o objetivo principal é que essa tecnologia seja transformada em um sistema que possa ser instalado no cérebro do paciente e, assim, traduzir os pensamentos dele em palavras.

Se o paciente pensar “eu preciso de um copo de água”, o sistema vai conseguir captar o que o cérebro está emitindo de sinais por esse pensamento e transformá-los em fala verbal.

Para o cientista, “isso seria um divisor de águas. Daria a qualquer pessoa que perdeu a capacidade da oratória, seja por lesão ou por doença, uma nova oportunidade de se conectar ao mundo”.