Homem com ELA se Torna o "Primeiro Power User" de Implante Cerebral que Permite Falar

Casey Harrell, um homem com esclerose lateral amiotrófica (ELA) que perdeu a capacidade de falar e se movimentar, tornou-se o primeiro "power user" de uma interface cérebro-computador (BCI) para fala. Ele acumulou mais de 3.800 horas de uso independente em casa ao longo de quase três anos, sem a presença de pesquisadores.

Os resultados, publicados na revista Nature Medicine, representam o uso mais prolongado e bem-sucedido de um implante cerebral para comunicação já documentado.

"Viver com uma doença como a ELA significa que se espera que você tenha sonhos diminuídos. Eu não tenho. Qualquer uma dessas coisas seria uma dádiva absoluta de melhoria. Ter todas elas, e muitas, muitas mais, é verdadeiramente revolucionário", disse Harrell.

Como funciona o implante

O dispositivo, instalado em uma cirurgia de cinco horas em julho de 2023, consiste em quatro matrizes de 64 eletrodos cada — 256 microeletrodos no total — posicionados no córtex motor da fala, região cerebral responsável pelos movimentos musculares da produção vocal.

O processo de decodificação ocorre em etapas:

Os eletrodos registram a atividade neural associada aos 39 fonemas do inglês americano
Algoritmos mapeiam padrões neurais para fonemas
Os fonemas são montados em palavras por um decodificador personalizado
O software vocaliza as palavras decodificadas

"Primeiro vamos dos dados cerebrais para os fonemas, e depois dos fonemas para as palavras", explica Nicholas Card, neuroengenheiro da UC Davis.

Precisão extraordinária

Logo no primeiro dia de uso, cerca de um mês após a cirurgia, o sistema atingiu 99,6% de precisão com um vocabulário de 50 palavras. O vocabulário foi expandido para 125.000 palavras com 97,5% de precisão. Atualmente, a acurácia chega a 99%.

Crucialmente, não houve degradação significativa do sinal — a formação de tecido cicatricial, uma preocupação comum com eletrodos cerebrais, não prejudicou o funcionamento. "O uso de longo prazo e independente, com comunicação eficiente e precisa, é o santo graal das BCIs", afirma Jane Huggins, da Universidade de Michigan.

Impacto na vida real

Os recursos do sistema vão além da fala:

Controle de cursor: permite usar o computador para e-mails, mensagens, navegação na web e seu trabalho como ativista ambiental
Modo privacidade: o texto decodificado pode ser automaticamente apagado quando ativado
Filtro de profanidade: ativado quando fala com sua filha de sete anos
Parentalidade: consegue ler para a filha, ajudando na alfabetização e compartilhando responsabilidades com a esposa

"Com minha filha de sete anos, consigo criar um vínculo que antes não conseguia forjar. Agora posso ler para ela e ajudá-la a aprimorar suas habilidades de leitura. Ao fazer isso, compartilho a responsabilidade de ser pai com minha esposa, que cuida tanto de mim quanto dela."

Operação independente

O sistema foi projetado para funcionar sem assistência técnica. A parceira de cuidados de Harrell conecta e desconecta os cabos diariamente. Ele acorda, é plugado e começa a se comunicar imediatamente — sem precisar de pesquisadores.

A equipe da UC Davis continua adicionando recursos de software, melhorando a precisão e incluindo novas funcionalidades. "Estamos fazendo a estrada enquanto caminhamos — ou melhor, enquanto a rodamos", brinca Harrell.

Fonte: MIT Technology Review