Em 2017, o Facebook revelou planos para um chapéu de leitura cerebral que você poderia usar para enviar mensagens de texto apenas pensando. “Estamos trabalhando em um sistema que permitirá que você digite diretamente do seu cérebro”, compartilhou o CEO Mark Zuckerberg em uma publicação naquele ano.
Agora a empresa, renomeada Meta, realmente fez isso. Só que pesa meia tonelada, custa US$ 2 milhões de dólares e nunca sairá do laboratório.
Ainda assim, é muito legal que pesquisadores de neurociência e IA que trabalham para a Meta tenham conseguido analisar o cérebro das pessoas enquanto elas digitam e determinar quais teclas elas estão pressionando, apenas a partir de seus pensamentos.
A pesquisa, descrita em dois artigos publicados pela empresa ( aqui e aqui ), bem como em uma postagem no blog, é particularmente impressionante porque os pensamentos dos sujeitos foram medidos de fora de seus crânios usando um scanner magnético e, então, processados usando uma rede neural profunda.
“Como vimos repetidamente, redes neurais profundas podem revelar insights notáveis quando combinadas com dados robustos”, diz Sumner Norman, fundador da Forest Neurotech, que não estava envolvido na pesquisa, mas dá crédito à Meta por ter feito “grandes esforços para coletar dados de alta qualidade”.
De acordo com Jean-Rémi King, líder da equipe de pesquisa “Cérebro e IA” da Meta, o sistema é capaz de determinar qual letra um digitador habilidoso pressionou em até 80% das vezes, uma precisão alta o suficiente para reconstruir frases completas a partir dos sinais cerebrais.
A demanda original do Facebook por um boné ou faixa de cabeça que permitisse ao consumidor ler o cérebro encontrou obstáculos técnicos e, depois de quatro anos, a empresa desistiu da ideia.
Mas a Meta nunca parou de apoiar a pesquisa básica em neurociência, algo que agora vê como um caminho importante para IAs mais poderosas que aprendem e raciocinam como humanos. King diz que seu grupo, sediado em Paris, tem a tarefa específica de descobrir “os princípios da inteligência” do cérebro humano.
“Tentar entender a arquitetura precisa ou os princípios do cérebro humano pode ser uma maneira de informar o desenvolvimento da inteligência da máquina”, diz King. “Esse é o caminho.”
O sistema de digitação definitivamente não é um produto comercial, nem está a caminho de se tornar um. O scanner de magnetoencefalografia usado na nova pesquisa coleta sinais magnéticos produzidos no córtex conforme os neurônios cerebrais disparam. Mas ele é grande e caro e precisa ser operado em uma sala blindada, já que o campo magnético da Terra é um trilhão de vezes mais forte do que o do seu cérebro.
Norman compara o dispositivo a “uma máquina de ressonância magnética inclinada para o lado e suspensa acima da cabeça do usuário”.
Além disso, inclui King, no segundo em que a cabeça de um sujeito se move, o sinal é perdido. “Nosso esforço não é nem um pouco voltado para produtos”, ele declaradiz. “De fato, minha mensagem é sempre dizer que não acho que haja um caminho para produtos porque é muito difícil.”
O projeto de digitação foi realizado com 35 voluntários em um centro de pesquisa na Espanha, o Basque Center on Cognition, Brain, and Language. Cada um passou cerca de 20 horas dentro do scanner digitando frases como “el procesador ejecuta la instrucción” (o processador executa a instrução) enquanto seus sinais cerebrais eram alimentados em um sistema de aprendizado profundo que a Meta está chamando de Brain2Qwerty, em uma referência ao layout das letras em um teclado.
O trabalho desse sistema de aprendizado profundo é descobrir quais sinais cerebrais significam que alguém está digitando um a, quais significam um z, e assim por diante. Eventualmente, depois de ver um voluntário individual digitar vários milhares de caracteres, o modelo pode adivinhar quais pessoas chave estavam realmente pressionando.
Na primeira pré-impressão, os pesquisadores da Meta relatam que a taxa média de erro foi de cerca de 32% — ou quase uma letra errada a cada três. Ainda assim, de acordo com ao Meta, seus resultados são os mais precisos até agora para digitação cerebral usando um teclado alfabético completo e sinais coletados fora do crânio.
A pesquisa sobre leitura cerebral tem avançado rapidamente, embora as abordagens mais eficazes usem eletrodos implantados no cérebro, ou diretamente em sua superfície. Eles são conhecidos como interfaces cérebro-computador “invasivas”. Embora exijam cirurgia cerebral, eles podem coletar informações elétricas de pequenos grupos de neurônios com muita precisão.
Em 2023, por exemplo, uma pessoa que perdeu a voz por ELA conseguiu falar por meio de um software de leitura cerebral conectado a um sintetizador de voz. A Neuralink, fundada por Elon Musk, está testando seu próprio implante cerebral que dá a pessoas paralisadas controle sobre um cursor.
A Meta diz que seus próprios esforços continuam orientados para a pesquisa básica sobre a natureza da inteligência.
E é aí que o grande scanner magnético pode ajudar. Embora não seja prático para pacientes e não meça neurônios individuais, ele é capaz de olhar para o cérebro inteiro, amplamente, e de uma só vez.
Os cientistas da Meta afirmam que, em um segundo esforço de pesquisa, usando os mesmos dados de digitação, eles usaram essa visão mais ampla para reunir evidências de que o cérebro produz informações da linguagem de cima para baixo, com um sinal inicial para uma frase iniciando sinais separados para palavras, sílabas e, finalmente, letras digitadas.
“A alegação central é que o cérebro estrutura a produção da linguagem hierarquicamente”, diz Norman. Essa não é uma ideia nova, mas o relatório da Meta destaca “como esses diferentes níveis interagem como um sistema”, diz Norman.
Esses tipos de insights podem eventualmente moldar o design de sistemas de inteligência artificial. Alguns deles, como chatbots, já dependem extensivamente da linguagem para processar informações e raciocinar, assim como as pessoas fazem.
“A linguagem se tornou uma fundação da IA”, diz King. “Então os princípios computacionais que permitem que o cérebro, ou qualquer sistema, adquira tal habilidade são a motivação chave por trás deste trabalho.”
Antonio Regalado
