Primeira evidência direta de tecnologia auditiva controlada pelo cérebro humano

Durante décadas, a comunidade científica tem tentado reproduzir a capacidade do cérebro de reconhecer uma voz humana no meio de uma multidão barulhenta. Agora, há a primeira evidência direta de uma tecnologia auditiva controlada pelo cérebro humano.

A descoberta foi feita pelo Instituto Zuckerman da Universidade de Columbia, nos Estados Unidos, e constitui um avanço importante rumo a um dispositivo de amplificação auditiva que, entre outros objetivos, consiga ultrapassar limitações típicas dos aparelhos auditivos convencionais em ambientes com muito ruído.

Os resultados foram publicados na segunda-feira na revista Nature Neuroscience, noticiou a agência Efe.

O que o sistema conseguiu fazer em tempo real

"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, explicou o investigador principal do Instituto Zuckerman, Nima Mesgarani, “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”.

Para concretizar o teste, os autores colaboraram com doentes com epilepsia, provenientes de hospitais de Nova Iorque e da Universidade da Califórnia, em São Francisco.

Esses doentes tinham elétrodos implantados cirurgicamente para ajudar a identificar a origem das crises epiléticas.

Com esta interface, a equipa conduziu uma experiência em que os voluntários tinham de escutar duas conversas em simultâneo.

O sistema reconheceu automaticamente qual das conversas estava a ser acompanhada pelo paciente e, em tempo real, ajustou o volume: reforçou a conversa alvo e reduziu a outra.

Para os voluntários, a experiência foi "literalmente incrível", uma experiência de “ficção científica”.

Porque é difícil ouvir numa multidão: aparelhos auditivos e o efeito cocktail

Os aparelhos auditivos atuais conseguem amplificar a fala e, em paralelo, atenuar certos tipos de ruído de fundo, como o trânsito.

Ainda assim, não conseguem separar e aumentar vozes específicas consideradas importantes. Em vez disso, amplificam de forma pouco seletiva todas as vozes captadas pelo microfone, o que torna mais difícil para a pessoa concentrar-se num único orador no meio de muita gente.

Uma via possível para ultrapassar este problema passa por criar um dispositivo capaz de imitar a forma natural como o cérebro identifica e direciona a atenção para a voz de uma única pessoa em contexto ruidoso, um 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.

De acordo com a Organização Mundial de Saúde, mais de 430 milhões de pessoas em todo o mundo vivem com perda auditiva incapacitante, e muitas enfrentam dificuldades acrescidas em ambientes sociais ruidosos.

Além disso, a perda auditiva sem tratamento é apontada como fator de risco para demência, depressão e isolamento social.

Próximos passos: tornar a tecnologia portátil e menos invasiva

O objetivo final dos investigadores passa por criar sistemas portáteis e não invasivos, possivelmente integrados em aparelhos auditivos supra-auriculares ou em dispositivos intra-auriculares, capazes de ler as ondas cerebrais através da pele ou recorrendo a sensores menos invasivos.