Durante décadas, pesquisadores tentam reproduzir a habilidade do cérebro de identificar uma voz humana no meio de uma multidão barulhenta. Agora, eles apresentaram a primeira evidência direta de uma tecnologia auditiva controlada pelo cérebro humano.
A descoberta vem do Instituto Zuckerman, da Universidade de Columbia, nos Estados Unidos, e é vista como um passo importante rumo a um dispositivo de amplificação sonora capaz de superar, entre outros desafios, as limitações dos aparelhos auditivos convencionais em ambientes com muito ruído.
Os detalhes do trabalho foram publicados na segunda-feira na revista Nature Neuroscience, segundo informou a agência Efe.
Tecnologia auditiva controlada pelo cérebro: o que foi demonstrado
"Desenvolvemos um sistema que funciona como uma extensão neural do usuário, aproveitando a capacidade natural do cérebro de filtrar todos os sons em um ambiente complexo para isolar dinamicamente a conversa específica que deseja ouvir", destacou o autor principal.
O avanço, nas palavras de Nima Mesgarani, pesquisador 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 o experimento com pacientes e eletrodos
Para realizar o teste, os autores trabalharam com pacientes com epilepsia de hospitais de Nova York e da Universidade da Califórnia, em São Francisco.
Esses pacientes já tinham eletrodos implantados cirurgicamente para que os médicos pudessem identificar a origem das crises. A equipe aproveitou essa interface para conduzir um experimento no qual os voluntários precisavam escutar duas conversas ocorrendo ao mesmo tempo.
Nessa configuração, o sistema reconheceu automaticamente qual conversa o paciente estava acompanhando e ajustou o volume em tempo real: aumentou o nível de áudio da conversa de interesse e, ao mesmo tempo, reduziu a outra.
Para os voluntários, o resultado foi "literalmente incrível", uma experiência de “ficção científica”.
Por que aparelhos auditivos atuais falham em multidões (efeito coquetel)
Aparelhos auditivos modernos conseguem amplificar a fala e, simultaneamente, atenuar certos tipos de ruído de fundo, como o trânsito.
Mesmo assim, eles não são capazes de separar e reforçar vozes específicas de interesse. Em vez disso, acabam elevando indiscriminadamente todas as vozes captadas pelo microfone, o que torna mais difícil para a pessoa se concentrar em um único interlocutor no meio de uma multidão.
Uma alternativa, segundo os autores, é criar um dispositivo que consiga imitar o modo natural como o cérebro identifica e foca a voz de apenas uma pessoa em meio ao barulho, fenômeno conhecido como efeito coquetel.
Da teoria à aplicação prática em tempo real
"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 doutorando no laboratório de Mesgarani.
Ele acrescentou: “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”.
De acordo com a Organização Mundial da Saúde, mais de 430 milhões de pessoas no mundo vivem com perda auditiva incapacitante, e muitas delas enfrentam maiores obstáculos justamente em ambientes sociais ruidosos.
Além disso, a perda auditiva sem tratamento é considerada um fator de risco para demência, depressão e isolamento social.
O objetivo final dos pesquisadores é chegar a sistemas portáteis e não invasivos - possivelmente integrados a aparelhos sobre a orelha ou a dispositivos intra-auriculares - capazes de ler ondas cerebrais através da pele ou com sensores menos invasivos.
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