Inovações

A IA agora pode ler os pensamentos de pacientes paralisados enquanto imaginam que estão escrevendo

Uma equipe de neurocientistas demonstrou que um algoritmo pode ser treinado para reconhecer a preparação mental para o ato de escrever cartas e que pode ser duas vezes mais eficaz que as tecnologias existentes.

A caligrafia está se tornando uma habilidade rara na era digital. Mas os pesquisadores agora descobriram um novo aplicativo que poderia melhorar significativamente a maneira como as pessoas tetraplégicas, que também são incapazes de falar, se comunicam com o mundo exterior.

Na reunião anual da Society for Neuroscience em Chicago nesta semana, uma equipe de neurologistas apresentou uma nova ferramenta que poderia ler as frases formadas por um voluntário paralisado do pescoço para baixo, o dobro da velocidade média registrada para as tecnologias existentes.

A chave para o sucesso? A imaginação do voluntário: ele foi convidado a imaginar que estava movendo o braço para escrever à mão cada letra do alfabeto, uma de cada vez, com um lápis imaginário.

A escrita, por ser um movimento, requer uma certa organização cerebral que já foi localizada em estudos anteriores como ocorrendo no córtex motor primário. Esse ‘estado preparatório’ para o ato de escrever é o que os pesquisadores usaram para sua nova ferramenta.

Como as cartas têm trajetórias distintas, a tentativa de escrever – mesmo que mental – desencadeia tipos de atividade cerebral diferentes o suficiente para serem gravadas separadamente por microeletrodos e usadas para treinar uma rede neural.

A rede foi então incorporada a uma interface cérebro-computador (BCI) para que as tentativas de escrita do cérebro pudessem ser reconhecidas e traduzidas em texto por uma máquina em tempo real.

O computador leu as frases do voluntário com 92% de precisão a uma velocidade de 66 caracteres por minuto, de acordo com os neurologistas.

Os erros estavam confinados principalmente a cartas que parecem semelhantes, como ‘g’ e ‘q’, disseram eles, porque os estados preparatórios para esses são idênticos, sugerindo que essas cartas exigem um esforço extra no ato físico de escrever para serem concluídas.

Ainda assim, a ferramenta de caligrafia é quase duas vezes mais rápida que as tecnologias comuns, que atualmente conseguem descriptografar as tentativas de pacientes paralisados ​​de se comunicar com 39 caracteres por minuto – três vezes mais lento que a caligrafia natural para um adulto saudável.

“Esses resultados preliminares sugerem que um BCI de caligrafia pode ser preciso o suficiente para atingir altas taxas de comunicação”, disseram os pesquisadores.

Os pacientes já podem usar BCIs – embora muito mais lentos – para se comunicar, mas não precisam imaginar que estão escrevendo à mão.

Em vez disso, eles são apresentados com letras em uma tela e podem selecioná-los apontando mentalmente e clicando em um cursor na tela. Para isso, os eletrodos registram e traduzem a parte do cérebro responsável pelo movimento.

Os pesquisadores esperam que a nova ferramenta refine suas traduções e atinja velocidades ainda mais altas com a prática.

No entanto, existem desafios de longa data que a tecnologia da BCI terá que enfrentar antes que possa ser adotada amplamente – principalmente o quão difícil é. Ele exige efetivamente uma equipe interna de neurofisiologistas e engenheiros e não pode ser realizado fora de laboratórios especializados.

Portanto, embora a nova ferramenta de caligrafia seja um desenvolvimento empolgante, ainda há um longo caminho a percorrer antes de se tornar um facilitador de comunicação de rotina para pacientes tetraplégicos.

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