Um grupo de pesquisadores da Universidade da Califórnia, em San Diego, nos EUA, conseguiu recriar o canto de pássaros a partir da leitura de sua atividade cerebral. O feito levou os cientistas a considerarem a possibilidade de criar próteses vocais para quem perdeu a voz. O artigo com os resultados da experiência foi publicado nesta quarta-feira (16) na Current Biolog.
“Imagine uma prótese vocal que permite que você se comunique naturalmente com a fala, dizendo em voz alta o que você está pensando quase como está pensando. Esse é nosso objetivo final e é a próxima fronteira na recuperação funcional”, disse o autor sênior Timothy Gentner, professor de psicologia e neurobiologia da Universidade da Califórnia em San Diego.
Segundo explica o Medical Xpress, a equipe está usando os pássaros canoros, como o tentilhão-zebra, para entender as vocalizações humanas, já que as entoações das aves são semelhantes à fala humana de várias maneiras.
“Na mente de muitas pessoas, passar de um modelo de pássaro canoro para um sistema que entrará em humanos é um salto evolutivo muito grande”, disse Vikash Gilja, professor de engenharia elétrica e de computação da UC San Diego e coautor de o estudo. “Mas o modelo nos dá um comportamento complexo ao qual não temos acesso em modelos primatas típicos que são comumente usados para pesquisas de próteses neurais”, explicou.
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Métodos complexos e próximos passos
Os pesquisadores implantaram eletrodos em pássaros adultos machos e assim puderam monitorar a atividade neural deles enquanto cantavam. Em primeira instância, o resultado mostrou uma atividade elétrica na parte sensório-motora do cérebro que pode controlar os músculos responsáveis pelo canto.
Por ser de extrema complexidade definir padrões neurais e padrões de som nos pássaros, já que são muitos, foi programado nos eletrodos algoritmos de aprendizado de máquina para que eles apresentassem cópias das canções no computador com base na atividade neural dos pássaros. Dessa maneira, após algumas adaptações matemáticas, foi possível mapear padrões de vocalização.
Mas esse ainda é o primeiro passo, de acordo com a equipe. O próximo desafio é demonstrar que seu sistema pode reconstruir o canto dos pássaros a partir da atividade neural em tempo real, pois a produção vocal dos pássaros canoros, bem como a dos humanos, envolve não apenas a produção do som, mas um monitoramento constante do ambiente e retorno.
Por exemplo, quando humanos usam fones de ouvido e não escutam a própria voz, ou seja, não tem retorno, eles começam a gaguejar. Pássaros também são assim. Por isso, para uma prótese vocal ter sucesso na sua função, é preciso que ela trabalhe em uma escala de tempo que seja igualmente rápida e também complexa o suficiente para acomodar todo o ciclo de retorno, incluindo possíveis erros.
“Estamos aproveitando 40 anos de pesquisa em pássaros para construir uma prótese de fala para humanos – um dispositivo que não iria simplesmente converter os sinais cerebrais de uma pessoa em um conjunto rudimentar de palavras inteiras, mas dar-lhes a capacidade para fazer qualquer som e, portanto qualquer palavra que eles possam imaginar, liberando-os para se comunicar como quiserem”, finalizou Gentner.
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