Em um esforço para ajudar as pessoas que não falam, os neurocientistas desenvolveram um dispositivo que pode converter sinais cerebrais em fala. Esta tecnologia ainda não está suficientemente desenvolvida para uso fora do laboratório, embora possa ser usada para sintetizar frases inteiras que são mais compreendidas, escreve "Natureza".
Em um esforço para ajudar as pessoas que não falam, os neurocientistas desenvolveram um dispositivo que pode converter sinais cerebrais em fala.
Esta tecnologia ainda não está madura o suficiente para uso fora do laboratório, embora possa ser usada para sintetizar frases inteiras que são geralmente compreendidas. Os criadores do decodificador de fala apresentaram sua descrição em artigo publicado na revista Nature no dia 24 de abril.
Cientistas usaram inteligência artificial no passado para converter sinais cerebrais em palavras isoladas, principalmente de uma sílaba, diz Chethan Pandarinath, neuroengenheiro da Emory University em Atlanta, Geórgia, que escreveu um comentário sobre o artigo. “Saltar de uma sílaba para frases é tecnicamente desafiador e, em parte, é por isso que o trabalho é tão impressionante”, diz ele.
Converta movimento em som
Muitas pessoas que perderam a capacidade de falar se comunicam usando um dispositivo que exige que façam pequenos movimentos para usar o cursor para selecionar letras ou palavras na tela. Um exemplo famoso foi o físico britânico Stephen Hawking, que tinha doença do neurônio motor. Ele usou um aparelho de fala ativado pelo músculo da bochecha, disse o líder do estudo Edward Chang, neurocirurgião da Universidade da Califórnia, em San Francisco.
Como as pessoas que usam esses dispositivos precisam digitar palavras letra por letra, esses dispositivos podem ser muito lentos, “falando” até dez palavras por minuto, diz Chang. A fala natural envolve uma média de 150 palavras por minuto. “Isso se deve à eficiência do trato vocal”, afirma. E então Chang e sua equipe decidiram simular o sistema de voz ao construir seu decodificador de fala.
Vídeo promocional:
Os cientistas trabalharam com cinco pessoas que receberam implantes de eletrodos na superfície do cérebro no processo de tratamento da epilepsia. No início, quando os participantes do experimento liam centenas de frases em voz alta, os cientistas registravam a atividade do cérebro. Chang e seus colegas combinaram essas gravações com dados de experimentos anteriores que determinaram como os movimentos da língua, lábios, mandíbula e laringe levam à formação do som.
Usando esses dados, os cientistas "treinaram" um algoritmo de aprendizado profundo e, em seguida, incluíram esse programa em seu decodificador. O dispositivo converte sinais cerebrais em movimentos específicos do trato vocal e converte esses movimentos em fala sintética. As pessoas que ouviram as 101 frases sintetizadas conseguiram entender em média 70% das palavras, diz Chang.
Em outro experimento, os cientistas pediram a um dos participantes para ler as frases em voz alta e, em seguida, silenciar as mesmas frases com a boca. As frases sintetizadas neste caso eram de pior qualidade do que aquelas sintetizadas a partir da fala “falada”, diz Chang, mas os resultados ainda são encorajadores.
Compreender a fala sintetizada é uma questão do futuro
A fala, sintetizada pela conversão de sinais cerebrais em movimentos do trato vocal e traduzindo-os em som, é mais fácil de entender do que a fala, que é sintetizada pela conversão de sinais cerebrais diretamente em som, diz Stephanie Riès, neurocientista da San Diego State University. Em califórnia.
Mas não está claro se o novo decodificador de fala funcionará com palavras que as pessoas apenas “falam” em suas mentes, diz Amy Orsborne, uma neuroengenheira da Universidade de Washington em Seattle. “O artigo mostra muito bem que o dispositivo funciona com imitação da fala”, diz ela. "Mas como funciona se a pessoa não move os lábios?"
Marc Slutzky, neurocientista da Northwestern University em Chicago, Illinois, concorda e diz que o decodificador de fala pode ser mais eficiente. Ele observa que os ouvintes identificaram a fala sintetizada escolhendo palavras em um conjunto de opções, mas à medida que o número de opções aumentava, ficava mais difícil entender as palavras.
Esta pesquisa "é um passo realmente importante, mas ainda há muito a ser feito antes que a fala sintetizada possa ser facilmente compreendida", diz Slutsky.
Georgia Guglielmi (Giorgia Guglielmi)
