Inteligência Artificial utiliza a voz para detectar doenças neurodegenerativas

Há muita atividade cerebral envolvida na fala. Primeiro, há um pensamento ou ideia que o cérebro deve traduzir em palavras. Posteriormente, essas palavras são transformadas em movimentos específicos dos pulmões, da língua e da boca para moldar os sons.

Esses movimentos, portanto, devem ser perfeitamente executados e sincronizados com a respiração. Se houver danos ao cérebro causados por um acidente vascular cerebral (AVC) ou por alguma doença cerebral, o tempo dos movimentos ou da tradução podem chegar a falhar.

Por conta disso, as alterações na voz e na fala podem fornecer as primeiras pistas para uma doença neurodegenerativa.

Amostras de voz coletadas para a pesquisa poderão ajudar a diagnosticar doenças neurodegenerativas precocemente, explica o Dr. Hugo Botha, Bacharel em Medicina e Cirurgia, neurologista comportamental e diretor associado do Programa de Inteligência Artificial de Neurologia da Mayo Clinic em Rochester, Minnesota.

Prática clínica

“Existem algumas doenças em que a primeira manifestação está na voz ou na fala da pessoa”, explica o Dr. Botha. Isso inclui a doença de Parkinson; o parkinsonismo atípico, como a atrofia de múltiplos sistemas, a paralisia supranuclear progressiva e a síndrome corticobasal; a esclerose lateral amiotrófica (ELA); a miastenia grave; e alguns tipos de demência frontotemporal que podem resultar em afasia.

Como parte da prática clínica, os pacientes de neurologia da Mayo Clinic frequentemente são gravados quando têm a voz ou a fala examinadas, permitindo que os médicos acompanhem a evolução da doença ao longo do tempo.

“Além disso, em paralelo à prática clínica, temos um grande programa de pesquisa na Mayo, onde estamos coletando amostras de voz e fala utilizando um aplicativo que funciona tanto no celular quanto no computador portátil da pessoa”, explica o Dr. Botha.

Exames remotos

Para coletar as amostras de voz, os pacientes são instruídos a realizar uma série de exames remotamente.

Eles podem fazer isso — digamos, a cada duas semanas, a cada dois meses — para que possamos, de fato, obter uma visão longitudinal de suas doenças, ao invés de apenas uma imagem pontual”, diz o Dr. Botha.

A criação desse grande e crescente banco de dados de fala, que armazena com segurança todas as amostras de fala e voz, pode ser utilizado para pesquisas, incluindo o uso para treinar algoritmos de inteligência artificial (IA).

“Há alguns sinais na voz e na fala de alguém que um computador ou um algoritmo pode captar, mas que um ouvinte humano não perceberia. E é aqui que entra a pesquisa, o lado da IA, onde estamos tentando utilizar centenas de gravações e pacientes com diversos tipos de doença para descobrir se o computador consegue distinguir essas doenças, ainda que os ouvintes humanos talvez não consigam”, explica o Dr. Botha.