Avanço em Interfaces Cérebro-Computador: Eletrodos Implantáveis Conectam-se a Computadores, Permitindo que a IA Ajude Pacientes a 'Falar'!

Um estudo recente revela avanços significativos na tecnologia de interface cérebro-computador (BCI), impulsionados pela aplicação da inteligência artificial. Médicos da Universidade da Califórnia, Davis, implantaram eletrodos na camada externa do cérebro do paciente com ELA, Casey Harrell, decodificando com sucesso suas tentativas de comunicação verbal. Esses resultados superaram as expectativas, estabelecendo um novo padrão para decodificadores de linguagem implantáveis e destacando seu imenso potencial para pacientes com dificuldades de fala.

A esclerose lateral amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa progressiva que afeta as células nervosas responsáveis pelo controle dos músculos voluntários, levando à atrofia muscular gradual e, eventualmente, dificultando a capacidade do paciente de andar, falar e engolir. À medida que a doença avança, os pacientes geralmente experimentam uma diminuição em suas habilidades de fala.

No tratamento de Harrell, a equipe médica implantou quatro matrizes de eletrodos—o dobro do número usado em estudos anteriores. Cada matriz continha 64 sonda capazes de capturar os sinais neurais gerados quando Harrell tentava falar. Apenas três semanas após a cirurgia, a equipe de pesquisa conectou com sucesso o dispositivo a um computador. Após uma breve fase de aprendizado, o dispositivo registrou suas intenções de fala com uma impressionante precisão de 99,6%.

Os pesquisadores destacaram que o dispositivo contornou a condição de Harrell, concentrando-se na área do córtex motor responsável pela geração de comandos de fala. O neurocientista Sergey Stavisky afirmou: “A chave está na disposição precisa de mais eletrodos direcionados diretamente às regiões do cérebro mais envolvidas na expressão da linguagem.”

No segundo dia de testes, o dispositivo alcançou 90% de precisão ao processar um vocabulário de 125.000 palavras, permitindo gerar frases escritas por Harrell em sua própria voz pela primeira vez. Os pesquisadores utilizaram gravações e entrevistas em podcast de antes de sua doença para criar uma simulação de IA de sua voz familiar. Com um treinamento contínuo, o desempenho do dispositivo melhorou, permitindo que Harrell falasse quase 6.000 palavras distintas ao longo de oito meses, mantendo uma taxa de precisão de 97,5%.

Essa conquista representa uma melhora significativa em relação a muitos aplicativos móveis que transcrevem fala, que geralmente operam em torno de 75% de precisão. Diferentemente do dispositivo Neuralink de Elon Musk, este implante permite que os pacientes explorem áreas linguísticas mais complexas e participem de conversas cotidianas com familiares e amigos.

O sucesso desta pesquisa pode ser atribuído a ferramentas de IA linguística como o ChatGPT. O implante coleta a todo momento sinais da atividade neuronal, convertendo-os em unidades de fala que são então montadas em palavras e frases, articulando efetivamente o que Harrell pretendia expressar.

No entanto, ainda é incerto se essa tecnologia será igualmente eficaz para pacientes com paralisia mais severa. Embora Harrell tenha experimentado significativas quedas em sua capacidade de fala, ele não a perdeu completamente. Além disso, os altos custos associados a essa tecnologia podem representar uma barreira para a maioria dos pacientes.