A nova tecnologia pode ajudar pessoas com paralisia a falar novamente
Os cientistas estão perto de desenvolver uma tecnologia que usa a codificação do cérebro e comandos de controle muscular para permitir que as pessoas que perderam a capacidade de falar devido à paralisia falem novamente.
Uma pesquisa recente conduzida pela Northwestern University em Evanston, IL, descobriu que o cérebro gera sons da fala de maneira semelhante a como controla os movimentos das mãos e dos braços.
A descoberta aproxima o dia em que as pessoas paralisadas - como os indivíduos com “síndrome do encarceramento” - serão capazes de falar por meio de uma “interface cérebro-máquina” apenas tentando dizer palavras.
Um artigo sobre o trabalho agora aparece no Journal of Neuroscience.
A equipe prevê a tecnologia usando a codificação dos sons do próprio cérebro, juntamente com os comandos que controlam os músculos dos lábios, língua, palato e caixa de voz para produzi-los.
Mais "intuitivo" do que a tecnologia da Hawking
Tal sistema, explicam os autores, seria mais “intuitivo” do que o usado pelo renomado físico Stephen Hawking, que morreu no início deste ano aos 76 anos.
Hawking tinha uma doença rara chamada esclerose lateral amiotrófica que o deixou paralisado e incapaz de falar naturalmente durante a maior parte de sua vida.
No entanto, graças a uma interface de computador que ele podia controlar movendo a bochecha, ele podia escrever palavras e frases que um sintetizador de voz então lia.
Embora o método faça o trabalho, é lento e trabalhoso. Não é articular a fala que o cérebro codifica e envia aos músculos que fazem os sons.
Em vez disso, exige que a pessoa passe por um processo que é mais parecido com a escrita; eles têm que pensar, por exemplo, sobre a forma escrita das palavras e frases que desejam articular, não apenas seus sons.
‘Fonemas e gestos articulatórios’
O estudo segue um modelo de produção da fala que se divide em duas partes: formulação de fonemas e “gestos articulatórios”.
O primeiro é o processo hierárquico de decomposição de sentenças, frases, palavras e sílabas em sons individuais ou fonemas. A segunda é sua produção por meio do controle dos músculos que articulam o trato vocal. Até este trabalho, não se sabia como o cérebro realmente os planejava e representava.
“Nossa hipótese”, observa o autor sênior do estudo, Dr. Marc W. Slutzky, um professor associado de neurologia e fisiologia, “áreas motoras da fala do cérebro teriam uma organização semelhante para armar áreas motoras do cérebro”.
Ele continua explicando que eles identificaram duas áreas do cérebro que estão envolvidas na produção da fala, relatando: “O córtex pré-central representava mais os gestos do que os fonemas. O córtex frontal inferior, que é uma área de fala de nível superior, representava fonemas e gestos. ”
Ele e seus colegas fizeram as descobertas enquanto estudavam a atividade cerebral em pessoas com eletrodos implantados em seus cérebros enquanto se submetiam a uma cirurgia para remover tumores. Os pacientes tinham que estar conscientes durante a cirurgia porque tinham que ler palavras em uma tela.
Os autores explicam:
“Essas descobertas sugerem que a produção da fala compartilha uma estrutura organizacional crítica semelhante ao movimento de outras partes do corpo.”
“Isso tem implicações importantes”, eles concluem, “tanto para nossa compreensão da produção da fala quanto para o projeto de interfaces cérebro-máquina para restaurar a comunicação para pessoas que não podem falar.”
Com base em seus resultados, eles agora planejam construir um algoritmo de interface cérebro-máquina que, além de decodificar gestos, também será capaz de formar palavras combinando-os.
