Uma nova ferramenta de inteligência artificial consegue inferir o que uma pessoa está vendo apenas pela análise de exames cerebrais e recriar essa imagem com uma precisão impressionante. Ela também pode fazer o caminho inverso e prever a atividade cerebral de alguém com base no que essa pessoa está vendo.

Michal Irani, que desenvolveu a ferramenta com colegas do Instituto Weizmann de Ciência, em Rehovot, Israel, espera que ela revele mais sobre o funcionamento do cérebro e que, talvez, possa ajudar pessoas com síndrome do encarceramento a se comunicar ou permitir que cientistas recriem o conteúdo dos sonhos. Judy Illes, especialista em neuroética da Universidade da Colúmbia Britânica, descreve o trabalho como “magnífico”; outros cientistas, porém, alertam que uma abordagem semelhante poderia revelar pensamentos e imagens mentais sem o consentimento das pessoas.

Espiando o cérebro com mais precisão

Há anos, neurocientistas tentam usar a ressonância magnética funcional (fMRI) para reconstruir o que as pessoas veem. As primeiras tentativas produziram imagens borradas e difíceis de interpretar. A fMRI acompanha o fluxo de sangue oxigenado pelo cérebro, mas, em aparelhos convencionais, cada “voxel” corresponde a cerca de três milímetros cúbicos de tecido, com dezenas de milhares de neurônios.

A equipe de Irani usou conjuntos de dados mais recentes, coletados com aparelhos de maior resolução, nos quais cada voxel corresponde a cerca de um milímetro cúbico. Outros modelos já conseguiam gerar, por exemplo, a imagem de uma banana vista pelo participante, mas com estrutura e posição diferentes. O objetivo era recriar as imagens com muito mais fidelidade.

Um decodificador melhor e um codificador “universal”

O modelo foi treinado com dados de oito pessoas que observaram cerca de 9 mil imagens cada uma dentro de um aparelho de fMRI. O “decodificador cerebral” tem dois componentes: um prevê a estrutura da imagem, como a localização das cores, e outro prevê seu conteúdo. Essas previsões orientam um modelo de difusão que produz uma representação muito mais precisa.

Para contornar a falta de dados, os pesquisadores criaram também um codificador que prevê a atividade cerebral a partir de uma imagem, treinando as duas ferramentas em conjunto de forma iterativa. Assim, cerca de 70% dos dados de treinamento vêm de imagens que nunca foram mostradas a uma pessoa dentro de um aparelho. O codificador resultante se adapta a um novo indivíduo com apenas uma hora de dados, contra cerca de 40 horas exigidas por outras abordagens: uma vantagem considerável, já que uma hora de exame custa entre US$ 600 e US$ 1.000.

O estado da arte e as questões éticas

A ferramenta não é perfeita: um bolo foi reconstruído como uma pilha de sanduíches e um cachorro em uma banheira, como uma cabra de cor semelhante. Ainda assim, em testes comparativos, superou com folga os sistemas anteriores. Irani agora pretende trabalhar com vídeo e áudio e, futuramente, reconstruir pensamentos, imaginação e sonhos, com possíveis aplicações no estudo dos flashbacks associados ao transtorno de estresse pós-traumático (TEPT).

Avanços como esse inevitavelmente levantam questões sobre a privacidade mental. Abordagens semelhantes estão sendo estudadas com EEG, que pode ser registrado por toucas com eletrodos ou até fones de ouvido. Para Marcello Ienca, da Universidade Técnica de Munique, isso seria uma “mudança radical”: empresas poderiam extrair informações do cérebro dos usuários sem consentimento, e alguns tribunais poderiam aceitar reconstruções de imagens mentais como provas. Irani reconhece o potencial de uso indevido, mas, por enquanto, prefere “pensar apenas em coisas boas”.