Mulher recupera a fala após AVC com auxílio da inteligência artificial: um incrível avanço na reabilitação

A tecnologia se mostrando cada vez mais que é uma aliada e tanto para a saúde. É o caso da canadense Ann Johson, que viu a vida dela mudar duas vezes. Há cinco anos essa mulher perdeu a capacidade de fala após um acidente vascular cerebral (AVC) e agora voltou a falar graças a Inteligência Artificial (IA).

Ann lembra que perdeu tudo de uma hora pra outra. Gravemente paralisada, já não conseguia controlar os músculos do próprio corpo, nem mesmo respirar. Tudo mudou quando ela se voluntariou em um projeto de pesquisadores da Universidade de San Francisco (UCSF) e Berkeley.

Hoje, o caso clínico de Ann é um exemplo tanto para paciente como para profissionais de saúde, que buscam alternativas para solucionar sequelas de diversas doenças.

Os treinos

Os treinos de Ann envolveram repetições de diferentes frases de um vocabulário de conversação. Foram mais de 1000 palavras testadas para que o computador reconhecesse padrões da atividade cerebral de sons básicos da fala.

“Foi emocionante vê-la dizer ‘Vamos apenas tentar fazer isso’ e ver como tudo aconteceu muito mais rápido do que ela pensava”, disse o marido de Ann, Bill.

Em vez de treinar a IA para reconhecer palavras inteiras, os pesquisadores criaram um sistema especial que decodifica palavras a partir de componentes menores (chamados de fonemas).

Com essa abordagem, o computador só precisou aprender 39 fonemas para decifrar qualquer palavra em inglês. Assim, a precisão do sistema foi melhorada, tornando-o três vezes mais rápida.

“A precisão, velocidade e o vocabulário são cruciais. É o que dá a Ann o potencial, com o tempo, de se comunicar quase tão rápido quanto nós e de ter conversas mais naturalistas e normais”, explicou Sean Metzger, estudante de pós-graduação e responsável, junto com Alex Silva, em desenvolver o decodificar de texto.

Rosto e som

Com a máquina treinada, era preciso dar um rosto e uma voz para a IA.

A equipe então desenvolveu um algoritmo para sintetizar a fala de Ann, simulando como era sua voz antes da lesão. Para isso, eles usaram uma gravação da mulher falando sobre seu casamento.

“Meu cérebro fica estranho quando ouço minha voz sintetizada, é como ouvir um velho amigo”, escreveu ela em resposta a pergunta.
O avatar da mulher foi animado com a ajuda de um software que simula movimentos musculares do rosto.

Todo o processo combina os sinais que o cérebro de Ann envia, enquanto ela tenta falar, convertendo-os em movimentos para o rosto do avatar. A máquina é tão poderosa que pode reproduzir o movimento da mandíbula, os lábios, língua e expressões faciais, como felicidade, tristeza e surpresa.

“Dar a pessoas como Ann a capacidade de controlar livremente os seus próprios computadores e telefones com essa tecnologia teria efeitos profundos na sua independência e interacções sociais”, disse David Moses, professor em cirurgia neurológica.

A tecnologia

Hoje o caso clínico de Ann é fundamental para avançar em maneiras de proporcionar novas melhorias de vida para pessoas na mesma situação que ela.

“Nosso objetivo é restaurar uma forma de comunicação plena e incorporada, que é a maneira mais natural de conversarmos com outras pessoas”, disse Edward Chang, presidente de cirurgia neurológica da UCSF.

A tecnologia, chamada de interface cérebro-computador, vem sendo trabalhada há mais de uma década e teve resultados publicados, na última semana, na revista científica Nature.

Ann recebeu um implante com 253 eletrodos posicionais na parte responsável pelo controle da fala em seu cérebro.

Esses eletrólitos interceptam sinais cerebrais que, se não fossem pelo derrame, teriam chegado aos músculos dos lábios, língua, mandíbula e laringe de Ann.

Além disso, ela tem um cabo conectado a uma porta fixada em sua cabeça que leva os eletrodos a um banco de dados.

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Esperança

Agora, com muita esperança, Ann quer se tornar exemplo para outros.

“Quero que os pacientes me vejam e saibam que suas vidas não acabaram agora. Quero mostrar para eles que as deficiências não precisam nos parar ou atrasar”, disse a mulher.

A pesquisa já tem um próximo passo muito importante, criar uma versão sem fio que não exija que o usuário fique conectado à máquina.

Ann se sente muito orgulhosa em participar da pesquisa, e escreveu que agora tem um novo propósito.

“Fazer parte do estudo meu deu um novo sendo, sinto que estou contribuindo para a sociedade. Parece que tenho um emprego novamente. É incrível ter vivido tanto tempo; este estudo me permitiu realmente viver enquanto estou viva”, comemorou.

Veja o vídeo onde Ann volta a falar com o uso da inteligência artificial:

Com informações de UCSF.