Um homem com paralisia grave, que já não consegue mover quase nenhuma parte do corpo, passou a conseguir “falar” do jeito dele graças a um implante cerebral experimental.
Em casa, a família voltou a ouvir a sua voz - agora em formato digital, com um sintetizador que lê os seus pensamentos em voz alta.
Casey Harrell tem uma forma avançada de esclerose lateral amiotrófica (ELA), condição que torna a fala natural dele muito difícil de ser compreendida por outras pessoas.
Ainda assim, quando lhe dão a oportunidade, ele tem muito a dizer.
Há quase dois anos, aos 47 anos, Harrell mantém o cérebro conectado a um decodificador de cérebro para texto que funciona de forma contínua, por meio de uma neuroprótese experimental.
Com essa interface de ponta, Harrell já conseguiu expressar mais de 183,000 frases e perto de 2 milhões de palavras.
Como o implante cerebral “transforma” tentativa de fala em texto
A tecnologia exige uma cirurgia para colocar o implante numa região específica do cérebro. As matrizes de eletrodos instaladas ali conseguem captar a atividade neurológica quando a pessoa tenta falar - mesmo que não haja qualquer movimento da boca.
Em seguida, esses sinais são interpretados automaticamente por um decodificador externo de fala e aparecem, em tempo real, na tela de um computador.
Para navegar, Harrell usa o olhar: o ponto de foco vira um “cursor” circular branco. E, para “clicar”, basta a intenção mental.
Rotina de uso, mobilidade e autonomia no dia a dia
Pela manhã, levar o sistema a funcionar exige alguns minutos e a ajuda de um cuidador para fazer a conexão. Depois disso, com o decodificador montado num carrinho móvel, o conjunto pode acompanhar Harrell ao longo do dia.
Com o recurso, ele consegue, por conta própria, enviar e-mails e mensagens, navegar na internet e manter um emprego em tempo integral, apesar da condição.
Acima de tudo, ele voltou a conversar com quem ama.
A voz digital que verbaliza os pensamentos foi construída para se parecer com a voz de Harrell antes da ELA.
“É muito doce ter a capacidade de olhar nos olhos da minha esposa quando ela ouve a minha voz”, compartilhou Harrell pelo sistema, “e evocar uma lembrança bonita e explicar para a minha filha, que não se lembra de quase nada da época em que eu ainda falava com eles, e lembrá-los de como eu soava.”
O efeito foi transformador - e isso é algo que sabemos porque o próprio Harrell nos disse.
No vídeo abaixo, ele explica por texto que a tecnologia está permitindo que ele consiga “fazer tanta coisa e continuar ligado à minha vida como ser humano”.
A experiência também deixou cientistas mais otimistas de que esses dispositivos experimentais possam funcionar fora do laboratório, no mundo real, e se sustentar no longo prazo.
“Por anos, as interfaces cérebro-computador (ICCs) foram dispositivos de prova de conceito, confinados a laboratórios de pesquisa altamente controlados”, afirma o neurocirurgião David Brandman, coinvestigador principal e coautor sênior do estudo na Universidade da Califórnia, Davis (UCD).
“Este trabalho mostra que talvez tenhamos ultrapassado um limiar ao dar a uma pessoa com paralisia o poder de falar nos seus próprios termos.”
Ensaio clínico BrainGate 2: objetivo e parcerias
Harrell participa do ensaio clínico piloto em andamento nos EUA liderado por Brandman e sua equipe, chamado BrainGate 2.
O estudo preliminar busca avaliar a segurança e a viabilidade de uma nova interface cérebro-computador em pessoas com paraplegia que têm comprometimento severo da fala ou que não conseguem usar as mãos.
A tecnologia foi desenvolvida na UCD, em colaboração com especialistas da Universidade Brown e do Instituto de Neurociência Mass General Brigham.
No começo, Harrell só conseguia operar o sistema com apoio de pesquisadores. Agora, após vários ajustes importantes, ele consegue usar o recurso praticamente sozinho, no conforto de casa.
Segundo pesquisadores da UCD - que têm diferentes níveis de envolvimento com a tecnologia - Harrell reuniu até aqui o maior conjunto de dados de registros cerebrais do ensaio.
Por mais de 400 dias, ele treinou com o dispositivo, somando mais de 3,800 horas. Hoje, a velocidade média de comunicação é de cerca de 56 palavras por minuto, bem acima do desempenho inicial, quando ele tentou transformar pensamentos em texto pela primeira vez, lá em 2023.
“Casey consegue usar o sistema para comunicar os próprios pensamentos, não apenas quando estamos presentes num ambiente controlado, mas quando ele quiser”, diz Nicholas Card, pesquisador de pós-doutorado do Laboratório de Neuropróteses da UC Davis.
“Às vezes, ele fazia isso por mais de 12 horas seguidas.”
Um ponto essencial é que Harrell também controla o próprio silêncio. Se preferir guardar alguns pensamentos para si, ele pode ativar um “modo de privacidade”.
Apenas os dados das sessões em que esse “modo de privacidade” não foi acionado foram salvos e utilizados para treinar modelos futuros de decodificação de fala.
Quando ele decide “falar” pelo sistema, o programa acerta - ou fica majoritariamente correto - em 92 por cento das vezes, segundo o próprio Harrell, de acordo com resultados publicados recentemente.
A autonomia que isso trouxe para Harrell foi profunda, em linha com experiências recentes de outras pessoas que usaram tecnologia de interface cérebro-computador.
“É uma vida com mais ação dinâmica, com amigos e família, com colegas”, contou Harrell pelo dispositivo, “e é algo que me permite me comunicar de um jeito mais natural - no meu modo natural de comunicar - do que qualquer outra tecnologia que eu já tenha experimentado.”
Os pesquisadores esperam que a experiência de Harrell e a de outros 26 participantes atualmente inscritos no ensaio clínico ajudem a aperfeiçoar a tecnologia para usuários futuros.
O estudo foi publicado na revista Nature Medicine.
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