Durante décadas, a ciência tem tentado reproduzir a forma como o cérebro consegue identificar uma voz humana no meio de uma multidão barulhenta. Agora, investigadores apresentam a primeira evidência direta de uma tecnologia auditiva controlada pelo cérebro humano.
O trabalho, conduzido no Instituto Zuckerman da Universidade de Columbia, nos Estados Unidos, é apontado como um passo importante rumo a um dispositivo de amplificação auditiva capaz de ultrapassar limitações dos aparelhos auditivos convencionais, sobretudo quando há muito ruído ambiente.
Os resultados foram divulgados na segunda-feira na revista Nature Neuroscience, segundo 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 “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”, salientou Nima Mesgarani, investigador principal do Instituto Zuckerman.
Como decorreu o teste com doentes com epilepsia
Para concretizar a experiência, a equipa trabalhou com doentes com epilepsia de hospitais de Nova Iorque e da Universidade da Califórnia, em São Francisco.
Estes doentes tinham elétrodos implantados cirurgicamente, com o objetivo de determinar a origem das crises. Os investigadores aproveitaram essa interface para realizar um teste com voluntários, no qual era necessário escutar duas conversas em simultâneo.
Durante o ensaio, o sistema identificou automaticamente qual das conversas estava a ser acompanhada pelo paciente e ajustou o volume em tempo real: reforçou a conversa de interesse e, ao mesmo tempo, silenciou a outra.
Para os participantes, a sessão foi "literalmente incrível", uma experiência de “ficção científica”.
Limitações dos aparelhos auditivos em ambientes ruidosos e o efeito cocktail
Os aparelhos auditivos atuais conseguem amplificar a fala e, em paralelo, atenuar alguns tipos de ruído de fundo, como o tráfego.
Ainda assim, não são capazes de separar e reforçar vozes específicas. Na prática, amplificam de forma indiscriminada todas as vozes captadas pelo microfone, o que torna mais difícil manter a atenção num orador particular quando há muitas pessoas a falar.
Uma alternativa passa por criar um dispositivo que consiga imitar a forma natural do cérebro identificar e focar a voz de uma única pessoa no meio do ruído, fenómeno conhecido como 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.
Quem pode beneficiar e próximos objetivos do Instituto Zuckerman
De acordo com a Organização Mundial de Saúde, mais de 430 milhões de pessoas no mundo vivem com perda auditiva incapacitante, sendo que muitas enfrentam dificuldades acrescidas em contextos sociais ruidosos.
Além disso, a perda auditiva não tratada constitui um fator de risco para demência, depressão e isolamento social.
Como meta final, os investigadores pretendem desenvolver sistemas portáteis e não invasivos - possivelmente integrados em aparelhos auditivos supra-auriculares ou em dispositivos intra-auriculares - capazes de ler ondas cerebrais através da pele ou recorrendo a sensores menos invasivos.
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