Uma interface cérebro-computador permite falar e usar um computador após paralisia
Um homem paralisado e com distúrbios graves de fala devido a esclerose lateral amiotrófica conseguiu recuperar uma comunicação fluida e o uso autônomo de seu computador graças a uma interface cérebro-computador inovadora. Durante quase dois anos, ele utilizou esse sistema em casa, sem assistência de pesquisadores, acumulando mais de 3.800 horas de uso. O dispositivo permitiu que ele trocasse mais de 183.000 frases, ou seja, quase dois milhões de palavras, a uma velocidade média de 56 palavras por minuto. Ele também pôde controlar seu computador pessoal, enviar mensagens, navegar na internet e manter uma atividade profissional em tempo integral.
O sistema é baseado em eletrodos implantados na área do cérebro responsável pela fala. Esses eletrodos captam a atividade neuronal relacionada às tentativas de fala ou movimento e a traduzem em texto ou em comandos para o cursor do computador. Uma inovação significativa reside no uso de um decodificador baseado em um modelo do tipo transformer, uma tecnologia de inteligência artificial que melhora a precisão e reduz a necessidade de recalibração diária. Esse decodificador alcançou uma taxa de precisão de 99% para o reconhecimento de palavras em testes estruturados, com um vocabulário de 125.000 palavras.
Para o controle do cursor, outro decodificador foi desenvolvido, permitindo que o usuário movesse o mouse e clicasse simplesmente imaginando movimentos da mão. Esse sistema foi otimizado para reduzir o tempo de calibração, passando de vários minutos para menos de um minuto por dia, enquanto mantinha um desempenho elevado. O usuário poderia, assim, alternar entre o controle por meio do olhar e o controle neural, de acordo com suas preferências.
A estabilidade dos sinais neurais foi um desafio significativo. Apesar do implante prolongado, mais de 90% dos eletrodos continuaram a detectar uma atividade neuronal confiável durante toda a duração do estudo. As representações neurais relacionadas à fala permaneceram estáveis por pelo menos 19 meses, o que permitiu uma decodificação precisa e constante.
O usuário gradualmente adotou uma estratégia de “fala silenciosa”, ou seja, mover os músculos faciais sem emitir som, o que se mostrou menos cansativo e mais rápido do que a fala vocalizada. Essa adaptação permitiu aumentar sua velocidade de comunicação, passando de 30 para quase 50 palavras por minuto, enquanto mantinha uma precisão elevada.
Esse sistema foi projetado para se integrar harmoniosamente à vida cotidiana. A inicialização e a parada do dispositivo foram automatizadas, permitindo que o usuário e seus cuidadores o gerenciassem com apenas algumas etapas simples. Uma vez iniciado, o sistema poderia funcionar continuamente por até 19 horas sem intervenção.
A interface do usuário foi pensada para ser intuitiva e personalizável. Ela permitia corrigir frases mal decodificadas, ajustar a sensibilidade do cursor ou dos cliques e até ativar um modo de privacidade para desativar o registro de dados. Um software dedicado também foi desenvolvido para conectar o sistema ao computador pessoal, permitindo que o usuário realizasse ações como copiar e colar texto decodificado, navegar na web ou participar de chamadas de vídeo.
Esse avanço demonstra que agora é possível restaurar uma comunicação natural e um acesso digital completo para pessoas com paralisia grave, abrindo caminho para tecnologias de assistência práticas e duradouras.
Uma interface cérebro-computador permite falar e usar um computador após paralisia
Um homem paralisado e com distúrbios graves de fala devido a esclerose lateral amiotrófica conseguiu recuperar uma comunicação fluida e o uso autônomo de seu computador graças a uma interface cérebro-computador inovadora. Durante quase dois anos, ele utilizou esse sistema em casa, sem assistência de pesquisadores, acumulando mais de 3.800 horas de uso. O dispositivo permitiu que ele trocasse mais de 183.000 frases, ou seja, quase dois milhões de palavras, a uma velocidade média de 56 palavras por minuto. Ele também pôde controlar seu computador pessoal, enviar mensagens, navegar na internet e manter uma atividade profissional em tempo integral.
O sistema é baseado em eletrodos implantados na área do cérebro responsável pela fala. Esses eletrodos captam a atividade neuronal relacionada às tentativas de fala ou movimento e a traduzem em texto ou em comandos para o cursor do computador. Uma inovação significativa reside no uso de um decodificador baseado em um modelo do tipo transformer, uma tecnologia de inteligência artificial que melhora a precisão e reduz a necessidade de recalibração diária. Esse decodificador alcançou uma taxa de precisão de 99% para o reconhecimento de palavras em testes estruturados, com um vocabulário de 125.000 palavras.
Para o controle do cursor, outro decodificador foi desenvolvido, permitindo que o usuário movesse o mouse e clicasse simplesmente imaginando movimentos da mão. Esse sistema foi otimizado para reduzir o tempo de calibração, passando de vários minutos para menos de um minuto por dia, enquanto mantinha um desempenho elevado. O usuário poderia, assim, alternar entre o controle por meio do olhar e o controle neural, de acordo com suas preferências.
A estabilidade dos sinais neurais foi um desafio significativo. Apesar do implante prolongado, mais de 90% dos eletrodos continuaram a detectar uma atividade neuronal confiável durante toda a duração do estudo. As representações neurais relacionadas à fala permaneceram estáveis por pelo menos 19 meses, o que permitiu uma decodificação precisa e constante.
O usuário gradualmente adotou uma estratégia de “fala silenciosa”, ou seja, mover os músculos faciais sem emitir som, o que se mostrou menos cansativo e mais rápido do que a fala vocalizada. Essa adaptação permitiu aumentar sua velocidade de comunicação, passando de 30 para quase 50 palavras por minuto, enquanto mantinha uma precisão elevada.
Esse sistema foi projetado para se integrar harmoniosamente à vida cotidiana. A inicialização e a parada do dispositivo foram automatizadas, permitindo que o usuário e seus cuidadores o gerenciassem com apenas algumas etapas simples. Uma vez iniciado, o sistema poderia funcionar continuamente por até 19 horas sem intervenção.
A interface do usuário foi pensada para ser intuitiva e personalizável. Ela permitia corrigir frases mal decodificadas, ajustar a sensibilidade do cursor ou dos cliques e até ativar um modo de privacidade para desativar o registro de dados. Um software dedicado também foi desenvolvido para conectar o sistema ao computador pessoal, permitindo que o usuário realizasse ações como copiar e colar texto decodificado, navegar na web ou participar de chamadas de vídeo.
Esse avanço demonstra que agora é possível restaurar uma comunicação natural e um acesso digital completo para pessoas com paralisia grave, abrindo caminho para tecnologias de assistência práticas e duradouras.
Bases documentaires
Rapport de référence
DOI : https://doi.org/10.1038/s41591-026-04414-6
Titre : Long-term independent use of an intracortical brain–computer interface for speech and cursor control
Revue : Nature Medicine
Éditeur : Springer Science and Business Media LLC
Auteurs : Nicholas S. Card; Tyler Singer-Clark; Hamza Peracha; Carrina Iacobacci; Xianda Hou; Maitreyee Wairagkar; Zachery Fogg; Elena C. Offenberg; Leigh R. Hochberg; Sergey D. Stavisky; David M. Brandman