Durante décadas, a comunidade científica tem tentado reproduzir a capacidade do cérebro para detetar uma voz humana no meio de uma multidão barulhenta. Agora, foi obtida a primeira evidência direta de uma tecnologia auditiva controlada pelo cérebro humano.
A descoberta, liderada pelo Instituto Zuckerman da Universidade de Columbia, nos Estados Unidos, é descrita como um avanço importante rumo a um dispositivo de amplificação auditiva capaz de, entre outros desafios, ultrapassar as limitações dos aparelhos auditivos convencionais em ambientes ruidosos.
Os resultados foram divulgados na segunda-feira na revista Nature Neuroscience, noticiou a agência Efe.
Tecnologia auditiva controlada pelo cérebro: o que foi demonstrado
"Desenvolvemos um sistema que atua como uma extensão neural do utilizador, aproveitando a capacidade natural do cérebro de filtrar todos os sons num ambiente complexo para isolar dinamicamente a conversa específica que deseja ouvir", frisou o autor principal.
O avanço, acrescentou Nima Mesgarani, investigador principal do Instituto Zuckerman, "permite-nos pensar para além dos aparelhos auditivos tradicionais, que simplesmente amplificam o som, e vislumbrar um futuro onde a tecnologia possa restaurar a audição sofisticada e seletiva do cérebro humano".
Como foi realizado o teste com doentes com epilepsia
Para concretizar a experiência, os autores colaboraram com doentes com epilepsia de hospitais de Nova Iorque e da Universidade da Califórnia, em São Francisco.
Esses doentes tinham elétrodos implantados cirurgicamente com o objetivo de identificar a origem das crises.
A equipa recorreu a essa interface para conduzir a experiência com os voluntários, que precisavam de ouvir duas conversas em simultâneo.
O sistema identificou automaticamente qual a conversa em que o paciente se estava a concentrar e, em tempo real, ajustou o volume: aumentava o da conversa seguida e silenciava a outra.
Para os voluntários, a experiência foi "literalmente incrível", uma experiência de "ficção científica".
Limitações dos aparelhos auditivos, ruído e o efeito cocktail
Os aparelhos auditivos mais recentes conseguem amplificar a fala ao mesmo tempo que reduzem determinados tipos de ruído de fundo, como o tráfego.
Ainda assim, não são capazes de separar e amplificar vozes específicas de interesse. Em vez disso, ampliam de forma indiscriminada todas as vozes captadas pelo microfone, o que torna mais difícil manter a atenção num orador em particular no meio de uma multidão.
Uma solução possível passa por criar um dispositivo que consiga imitar a forma como o cérebro, de modo natural, reconhece e se foca na voz de uma única pessoa no meio do ruído - o chamado efeito cocktail.
"A principal questão em aberto era se a tecnologia de audição controlada pelo cérebro poderia ir além dos avanços incrementais em direção a um protótipo que pudesse ajudar alguém a ouvir melhor em tempo real", explicou Vishal Choudhari, primeiro autor do artigo e estudante de doutoramento no laboratório de Mesgarani.
"Pela primeira vez, demonstrámos que um sistema deste tipo, que lê sinais cerebrais para melhorar seletivamente as conversas, pode proporcionar um benefício claro em tempo real. Isto leva a audição controlada pelo cérebro desde a teoria até à aplicação prática", acrescentou.
Impacto na saúde e próximos passos para soluções não invasivas
Segundo a Organização Mundial de Saúde, mais de 430 milhões de pessoas no Mundo vivem com perda auditiva incapacitante, e muitas enfrentam dificuldades acrescidas em ambientes sociais ruidosos.
Além disso, a perda auditiva não tratada constitui um fator de risco para demência, depressão e isolamento social.
O objetivo final dos investigadores é chegar a sistemas portáteis e não invasivos - potencialmente integrados em aparelhos auditivos supra-auriculares ou em dispositivos intra-auriculares - capazes de ler as ondas cerebrais através da pele ou com recurso a sensores menos invasivos.
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