Neuralink tem causado sensação no lado tecnológico dos implantes neurais, mas ainda não mostrou seu uso prático (a menos que você seja um fã de Pong).
Esta semana, a comunidade acadêmica forneceu um exemplo bastante impressionante da promessa dos implantes neurais.
Com a ajuda de um implante neural, um indivíduo paralisado conseguiu digitar aproximadamente 90 caracteres por minuto simplesmente imaginando escrever esses caracteres à mão.
É um salto louco para a frente.
Um implante neural com feedback imediato
Tentativas anteriores de fornecer habilidades de digitação para pessoas paralisadas por meio de implantes envolviam teclados virtuais e cursores que eram movidos com a mente.
Um processo eficaz, mas lento, que exige que o sujeito siga o movimento do cursor e determine quando executar o equivalente a pressionar uma tecla. Sem falar no tempo que leva para aprender a controlar o sistema.
Mas existem outras maneiras possíveis de tirar as palavras de nossas cabeças. Em algum momento de nosso processo de escrita, formamos a intenção de usar um caractere específico, e um implante neural que rastreie essa intenção pode funcionar potencialmente. Um processo ainda não muito claro.
Mas, mas…
A jusante dessa intenção, uma decisão é transmitida ao córtex motor, onde é traduzida em ações.
Novamente, há uma fase de intenção, na qual o córtex motor determina que irá formar a letra (digitar ou escrever, por exemplo), e isso se traduz nos movimentos musculares específicos necessários para realizar a ação.
Em vez disso, esses processos são muito mais bem compreendidos e, nesses casos, a equipe de pesquisa definiu como alvo seu novo trabalho.
Pesquisa de implantes neurais (eccola)
Especificamente, os pesquisadores colocaram dois implantes no córtex pré-motor de uma pessoa paralisada. Acredita-se que esta área esteja envolvida na formação de intenções para realizar movimentos.
Com os implantes no lugar certo, os pesquisadores pediram ao participante que se imaginasse escrevendo letras em uma página e registrassem a atividade neural enquanto o faziam.
O que saiu
No geral, dos cerca de 200 eletrodos no córtex pré-motor do participante, nem todos foram úteis para escrever cartas. Mas para aqueles que o foram, os autores realizaram uma análise de componentes principais. Ao converter essas gravações em um enredo bidimensional, a equipe percebeu que personagens fisicamente semelhantes, como boh, ner, formavam grupos homogêneos de gravações neurais.
No geral, os pesquisadores descobriram que podiam decifrar o caractere apropriado com uma precisão de pouco mais de 94%, mas o sistema exigia uma análise relativamente lenta após registrar os dados neurais.
Para fazer as coisas funcionarem em tempo real, os pesquisadores treinaram uma rede neural para estimar a probabilidade de um sinal correspondente a cada letra.
Os resultados do implante neural para escrever com pensamento
Apesar de trabalhar com uma quantidade relativamente pequena de dados (apenas 242 frases), o sistema funcionou muito bem.
O atraso entre o pensamento e o aparecimento de um personagem na tela foi de cerca de meio segundo e o participante conseguiu produzir cerca de 90 caracteres por minuto, superando o recorde anterior (25 caracteres por minuto). A taxa de erro bruta do implante neural foi apenas cerca de 5%. Com a adição de um corretor automático foi reduzido para 1%.
Os testes foram todos realizados com sentenças predefinidas. Numa fase mais avançada, os pesquisadores solicitaram ao participante que digitasse as respostas de forma livre. Aqui, a velocidade caiu um pouco (para 75 caracteres por minuto) e os erros aumentaram em até 2% após a correção automática, mas o sistema ainda funcionou perfeitamente.
Implante neural, estamos no ano zero
Como afirmaram os próprios investigadores, este “ainda não é um sistema completo e clinicamente válido”. Para começar, só foi usado num único indivíduo – ainda não temos ideia de quão bem pode funcionar para outros. Além disso, o alfabeto utilizado não continha números ou pontuação.
Dito isso, o sistema mostrou um tremendo aumento de velocidade em relação aos sistemas guiados por implantes neurais anteriores, com excelente precisão.
