Um novo estudo mostrou que, quando o cérebro muda o foco de um orador para outro em um ambiente barulhento, ele passa por um curto período em que acompanha duas conversas ao mesmo tempo.
Em um intervalo de aproximadamente 1 a 2 segundos, os sinais neurais relacionados à nova voz começam a aumentar antes de os sinais da voz anterior desaparecerem. O efeito é uma sobreposição breve, na qual os dois fluxos de fala ficam representados no córtex.
O achado ajuda a entender por que algumas pessoas lidam com mais conforto com restaurantes ruidosos e festas cheias do que outras. Também indica que o cérebro não “solta” completamente uma conversa antes de se fixar na seguinte: por um instante, o falante anterior permanece disponível, caso o ouvinte queira voltar.
Dentro do experimento
A pesquisa foi liderada pela Dra. Sara Carta, do Trinity College Dublin (TCD). O grupo reuniu 24 jovens adultos com audição normal e os posicionou no centro de um arranjo circular com seis alto-falantes.
Dois desses alto-falantes ficaram à frente de cada participante, separados por 60 graus, e reproduziram simultaneamente diferentes palestras do TED. Os outros quatro, instalados atrás dos participantes, emitiram um zumbido formado por 16 vozes misturadas - um equivalente acústico de um ambiente lotado.
Na tela, uma pequena seta indicava qual alto-falante frontal deveria ser seguido; a cada 15 a 30 segundos, ela mudava para o lado oposto. Durante toda a tarefa, uma touca de EEG com 64 eletrodos registrou as respostas cerebrais.
Os participantes classificaram a troca de foco como tendo dificuldade de cerca de três de cinco. Ainda assim, responderam perguntas de conteúdo sobre a palestra acompanhada com 86% de acerto.
Para quantificar a atenção, os pesquisadores aplicaram um método chamado função de resposta temporal. Esse filtro matemático estima o quanto a atividade do EEG acompanha as subidas e descidas de um determinado sinal de fala; assim, uma correlação forte indica que o cérebro está seguindo aquela voz.
Mudando a atenção entre vozes concorrentes
A escuta seletiva em meio a ruído é investigada desde que Colin Cherry descreveu o “problema da festa coquetel” em um artigo de 1953. Estudos posteriores mostraram que o cérebro suprime boa parte do que um falante ignorado diz - embora não tudo.
A maior parte desses trabalhos, porém, analisou situações em que o ouvinte permanece com um único alvo. Poucos estudos observaram pessoas alternando entre vozes em tempo real, algo mais próximo de como conversas funcionam na prática.
A equipe de Carta dividiu cada mudança de atenção em duas operações distintas. O desengajamento foi definido como a queda no rastreamento, pelo cérebro, do falante anterior; o engajamento, como o aumento do rastreamento do novo falante. Se ambos ocorressem em sincronia, a troca seria uma substituição limpa.
Mas não foi isso que os dados revelaram. O engajamento começava antes do desengajamento - e também terminava antes. Enquanto a resposta cerebral à voz nova ganhava força, a resposta à voz antiga ainda permanecia ativa. Por um breve período, os dois fluxos apareciam juntos no córtex.
O cérebro acompanha as duas vozes por um instante
Essa sobreposição não significa, necessariamente, que o ouvinte compreenda os dois falantes ao mesmo tempo.
Questionado pela Earth.com sobre se alguém que “ouve pela metade” uma conversa do outro lado da sala realmente absorve o que escuta, o professor Giovanni Di Liberto, do Trinity College Dublin, um dos autores seniores do estudo, apresentou uma explicação possível.
“Uma possibilidade é que, ao mudarmos para o falante B, ainda estejamos monitorando o falante A por um breve período de tempo sem realmente compreender. Mas essa compreensão pode acontecer se for necessária”, afirmou.
Trabalhos anteriores já haviam indicado que vozes não atendidas não são totalmente silenciadas. Mesmo um falante que o ouvinte deveria ignorar deixa rastros acústicos - e até linguísticos - mensuráveis no córtex.
O novo resultado acrescenta uma nuance temporal. A codificação dupla durante a troca não parece ser apenas um monitoramento de fundo; em vez disso, indica fazer parte do mecanismo pelo qual o cérebro transfere a atenção de uma voz para outra.
Trocar de foco exige esforço
Ondas alfa são oscilações na faixa de oito a 12 hertz. Elas funcionam como um marcador de esforço mental durante a escuta. Quando as pessoas se concentram em uma voz-alvo em meio ao ruído, a potência alfa na região posterior da cabeça tende a cair.
O mesmo padrão apareceu aqui - e o momento foi informativo. O ponto mais baixo da potência alfa ocorreu cerca de 4.5 segundos após a seta mudar, bem depois do instante em que o rastreamento da fala já havia migrado para a nova voz.
Isso sugere que, mesmo após o cérebro “grudar” no novo falante, o esforço permanece alto enquanto ele termina de se desprender do anterior. Essa defasagem indica que alternar a atenção pode custar mais esforço mental do que manter o foco na mesma voz.
Um estudo relacionado já havia usado dilatação pupilar e atividade alfa para mostrar que ouvintes que alternam trabalham mais do que aqueles que permanecem em um único falante. O novo trabalho localiza esse custo extra no final da troca, quando o desengajamento ainda está alcançando o engajamento.
Di Liberto pretende testar a seguir se essa defasagem aumenta quando as condições de escuta são mais difíceis. Em conversa com a Earth.com, ele previu: “Eu esperaria que tarefas mais difíceis, que envolveriam mais recursos cognitivos, reduzissem o tempo em que ambos os falantes podem ser processados.”
Começar cada conversa do zero
Compreender a fala não é apenas acompanhar sons. Ouvintes usam as palavras já escutadas para antecipar o que vem a seguir, e os centros de linguagem do cérebro exibem assinaturas claras dessa previsão.
Os pesquisadores quiseram entender o que acontece com essas previsões quando o ouvinte muda de falante de forma repentina.
Para investigar, eles criaram quatro estratégias possíveis com um modelo de linguagem de grande porte chamado Mistral-7B. Em uma delas, o cérebro usaria todo o contexto anterior do novo falante (mais cedo no teste). Outra aproveitaria tudo o que o ouvinte havia atendido ao longo dos dois falantes.
Uma terceira estratégia considerava apenas o fluxo que estava sendo seguido naquele momento. A quarta descartava todo o contexto anterior e recomeçava a cada troca - uma abordagem de reinicialização.
A estratégia de reinicialização foi a que mais se alinhou aos dados neurais. Ao ser comparada com a entropia lexical - uma estimativa contínua do quanto o cérebro está incerto sobre a próxima palavra -, ela previu a atividade do EEG com mais precisão do que as alternativas que carregavam contexto.
O resultado contrariou a expectativa da equipe. Ele também combina com achados de pesquisa em memória, segundo os quais mudanças abruptas em uma cena atuam como limites de evento, “zerando” o que vem depois.
Assim, ao trocar de falante, o cérebro pode abandonar o contexto anterior em vez de levá-lo adiante.
Por que conversas barulhentas ficam mais difíceis
A dificuldade de acompanhar uma conversa em um ambiente ruidoso é uma queixa comum entre pessoas com perda auditiva. Além disso, é uma das primeiras mudanças cognitivas a aparecer com o envelhecimento.
Aparelhos auditivos convencionais amplificam o som. No entanto, ajudam pouco quem precisa alternar rapidamente entre pessoas em uma mesa.
A extensão desse breve rastreamento duplo também pode variar de pessoa para pessoa.
“A métrica objetiva que derivamos poderia ser usada para estudar uma variedade de dimensões, incluindo desenvolvimento inicial, déficits auditivos e envelhecimento, entre outras coisas”, disse Di Liberto.
Dispositivos capazes de inferir a atenção do usuário a partir de EEG ou sinais semelhantes vêm sendo um tema ativo de pesquisa. Um sistema que detecte apenas o novo alvo pode deixar o falante anterior “exposto” por 1 a 2 segundos, enquanto o cérebro termina de liberá-lo.
O cérebro recomeça
Os resultados também expõem um limite de quanta informação o cérebro carrega ao alternar entre conversas.
Em vez de costurar o que alguém disse instantes atrás com o que o próximo falante está dizendo, o cérebro parece reiniciar o processamento.
Isso ajuda a explicar por que lembrar de uma conversa ouvida pela metade costuma parecer tão fragmentado: o contexto que ligaria as partes nunca foi transportado através da troca.
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