Um novo estudo mostrou que, quando o cérebro muda o foco de um falante para outro em um ambiente barulhento, ele passa, por um instante, a acompanhar duas conversas ao mesmo tempo.
Ao longo de uma janela de cerca de um a dois segundos, os sinais neurais associados à nova voz começam a subir antes que os da voz anterior desapareçam por completo. O efeito cria uma breve sobreposição em que os dois fluxos de fala ficam representados no córtex.
Essa descoberta ajuda a entender por que algumas pessoas lidam com mais conforto do que outras com restaurantes ruidosos e festas cheias. Ela também indica que o cérebro não “solta” totalmente uma conversa antes de se fixar na seguinte - mantendo o falante anterior disponível por um curto período, caso o ouvinte queira voltar.
Dentro do experimento
O trabalho foi liderado pela Dra. Sara Carta, da Universidade Trinity de Dublin (TCD). A equipa reuniu 24 jovens adultos com audição normal e os posicionou no centro de um arranjo circular com seis altifalantes.
Dois altifalantes, colocados à frente de cada participante e separados por 60 graus, reproduziam simultaneamente palestras TED diferentes. Os outros quatro, atrás dos participantes, tocavam um zumbido composto por 16 vozes misturadas - o equivalente acústico de uma sala cheia.
Uma pequena seta no ecrã indicava qual altifalante frontal deveria ser acompanhado; a cada 15 a 30 segundos, a seta mudava para o lado oposto. Durante toda a tarefa, uma touca de EEG com 64 elétrodos registava as respostas cerebrais.
Os participantes avaliaram a mudança de foco como algo em torno de três de cinco em dificuldade. Ainda assim, responderam a perguntas sobre o conteúdo da palestra acompanhada com 86% de acerto.
Para quantificar a atenção, os investigadores aplicaram uma técnica chamada função de resposta temporal. Esse filtro matemático estima o quanto a atividade do EEG acompanha as variações (subidas e descidas) do sinal de fala; assim, uma correlação forte indica que o cérebro está a seguir aquela voz.
Alternar a atenção entre vozes concorrentes
Ouvir seletivamente em meio ao ruído é um tema estudado desde que Colin Cherry apresentou o “problema do coquetel” num artigo de 1953. Pesquisas posteriores mostraram que o cérebro suprime grande parte do que um falante ignorado diz - embora não tudo.
A maior parte desses trabalhos, porém, avaliou situações em que a pessoa mantém o foco num único alvo. Poucos estudos analisaram a alternância entre vozes em tempo real, algo mais próximo de como as conversas acontecem de verdade.
A equipa de Carta dividiu cada mudança de atenção em duas operações. O desengajamento foi definido como a queda no rastreamento cerebral do falante anterior; já o engajamento, como a subida no rastreamento do novo falante. Se ambos ocorressem em sincronia, a troca seria uma substituição “limpa”.
Não foi o que apareceu nos dados. O engajamento começou antes do desengajamento - e também terminou antes. A resposta do cérebro à nova voz aumentou enquanto a resposta à voz antiga ainda estava ativa. Por um breve momento, os dois fluxos coexistiram no córtex.
O cérebro acompanha as duas por instantes
Essa sobreposição não significa, necessariamente, que o ouvinte compreenda os dois falantes ao mesmo tempo.
Questionado pela Earth.com sobre se alguém que “ouve pela metade” do outro lado de uma sala realmente absorve o que escuta, o Professor Giovanni Di Liberto, da Universidade Trinity de Dublin, um dos autores seniores do estudo, sugeriu uma explicação.
“Uma possibilidade é que, ao mudarmos para o falante B, ainda estejamos a monitorar o falante A por um curto período sem realmente compreender. Mas essa compreensão pode acontecer se for necessária”, afirmou.
Estudos anteriores já indicavam que vozes não atendidas não são totalmente silenciadas. Mesmo um falante que a pessoa deveria ignorar deixa traços mensuráveis - acústicos e até linguísticos - no córtex.
O novo resultado acrescenta um detalhe temporal. A codificação dupla durante a troca não parece ser apenas monitorização de fundo. Em vez disso, aparenta fazer parte do mecanismo pelo qual o cérebro transfere a atenção de uma voz para outra.
Mudar de foco exige esforço
Ondas alfa são oscilações na faixa de oito a 12 hertz. Elas sinalizam esforço mental durante a escuta. Quando alguém se concentra numa voz-alvo em meio ao ruído, a potência alfa na região posterior da cabeça tende a diminuir.
O mesmo padrão surgiu aqui, e o timing trouxe um dado importante: o ponto mais baixo da potência alfa ocorreu cerca de 4.5 segundos depois que a seta mudou - bem mais tarde do que o momento em que o rastreamento da fala já tinha migrado para a nova voz.
Em outras palavras, mesmo após o cérebro “prender-se” ao novo falante, o esforço continuou alto enquanto ele terminava de se desvincular do anterior. Essa defasagem sugere que alternar a atenção custa mais recursos mentais do que permanecer na mesma voz.
Um estudo relacionado já havia usado dilatação pupilar e atividade alfa para mostrar que quem alterna entre falantes trabalha mais do que quem se mantém focado num só. O novo trabalho localiza esse custo adicional no fim da troca, quando o desengajamento ainda está a alcançar o engajamento.
Di Liberto pretende testar a seguir se essa defasagem aumenta em condições de escuta mais difíceis. Em conversa com a Earth.com, ele previu: “Eu esperaria que tarefas mais difíceis, que envolvem mais recursos cognitivos, reduzissem o tempo em que ambos os falantes podem ser processados.”
Reiniciar o contexto a cada conversa
Compreender a fala não se resume a acompanhar sons. Ouvintes usam palavras já escutadas para prever o que vem a seguir, e os centros de linguagem do cérebro exibem assinaturas claras dessa previsão.
Os investigadores queriam saber o que acontece com essas previsões quando o ouvinte muda de falante de repente.
Para testar isso, criaram quatro estratégias possíveis com um modelo de linguagem de grande porte chamado Mistral-7B. Uma estratégia fazia o cérebro usar todo o contexto prévio do novo falante mais cedo no ensaio. Outra aproveitava tudo o que o participante havia atendido, somando os dois falantes.
A terceira estratégia considerava apenas o fluxo que estava a ser seguido naquele momento. A quarta descartava todo o contexto anterior e recomeçava a cada troca - uma abordagem de “reinicialização”.
A estratégia de reinicialização foi a que mais se alinhou aos dados neurais. Ao comparar com a entropia lexical - uma estimativa contínua de quão incerto o cérebro está sobre a próxima palavra -, ela previu a atividade do EEG com mais precisão do que as alternativas que carregavam contexto.
O resultado contrariou o que a equipa esperava. Ele é compatível com pesquisas de memória que mostram que mudanças bruscas numa cena funcionam como fronteiras de evento, “limpando” o quadro para o que vem depois.
Ao trocar de falante, o cérebro pode abandonar o contexto anterior, em vez de o transportar adiante.
Por que conversas barulhentas ficam mais difíceis
A dificuldade de acompanhar uma conversa num ambiente ruidoso é uma queixa comum entre pessoas com perda auditiva. Também é uma das primeiras mudanças cognitivas a aparecer com o envelhecimento.
Aparelhos auditivos convencionais amplificam o som. No entanto, ajudam pouco quem deseja alternar rapidamente entre pessoas numa mesa.
O grau desse breve rastreamento duplo pode variar bastante entre indivíduos.
“A métrica objetiva que derivamos poderia ser usada para estudar diversas dimensões, incluindo desenvolvimento inicial, défices auditivos e envelhecimento, entre outras”, disse Di Liberto.
Dispositivos capazes de ler a atenção do utilizador a partir de EEG ou sinais semelhantes têm sido um campo ativo de pesquisa. Um sistema que deteta apenas o novo alvo pode deixar o falante anterior “exposto” por um ou dois segundos, enquanto o cérebro conclui o processo de o soltar.
O cérebro recomeça
Os achados também apontam um limite para o quanto de informação o cérebro consegue transportar ao alternar entre conversas.
Em vez de costurar o que alguém disse há instantes com o que o próximo falante está a dizer, o cérebro aparenta reiniciar.
Isso ajuda a explicar por que lembrar de uma conversa ouvida pela metade costuma parecer tão fragmentado: o contexto que ligaria as palavras entre si não foi levado de uma troca para a outra.
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