Pesquisadores do SPIRA-BM investigam como características da fala podem funcionar como biomarcadores de áudio para diferentes condições respiratórias
Quando pensamos na fala, geralmente prestamos atenção às palavras pronunciadas. No entanto, para os pesquisadores do SPIRA-BM, os momentos de silêncio também podem fornecer informações valiosas. Ao investigar biomarcadores de áudio relacionados a condições respiratórias, o projeto analisa não apenas o que as pessoas dizem, mas também como falam, incluindo aspectos como ritmo, entonação e pausas. Essas características podem ajudar a compreender melhor diferentes condições clínicas e contribuir para o desenvolvimento de ferramentas de apoio baseadas em inteligência artificial.
As pausas fazem parte da comunicação humana. Elas ajudam a organizar ideias, marcam limites entre trechos do discurso e acompanham a própria dinâmica da produção da fala. No SPIRA-BM, entretanto, esses momentos de silêncio também são observados como possíveis fontes de informação sobre a saúde respiratória.
Uma das pesquisadoras que atua nessa frente é a linguista Flaviane Romani Fernandes Svartman, professora da Universidade de São Paulo (USP). Seus estudos investigam como padrões prosódicos da fala, especialmente pausas e ritmo, podem se relacionar a diferentes condições respiratórias analisadas pelo projeto.
Os resultados observados até o momento indicam que pacientes com COVID-19 apresentaram pausas mais longas e mais frequentes do que aquelas encontradas no grupo controle. Além disso, as interrupções da fala nem sempre ocorreram nos pontos normalmente esperados pela organização gramatical do português brasileiro, sugerindo alterações nos padrões habituais de produção da fala. No caso da asma, os pesquisadores identificaram um comportamento intermediário: as pausas tendem a ser mais longas do que no grupo controle, mas sem as diferenças mais marcantes observadas nos pacientes com COVID-19.
Essas análises partem de um princípio conhecido pelos estudos da linguagem. Em situações normais, os falantes costumam realizar pausas em locais relativamente previsíveis, acompanhando a estrutura das frases e a organização do discurso. Quando esse padrão se altera, os pesquisadores buscam compreender se essas mudanças podem estar associadas às condições investigadas pelo projeto.
Para que essas comparações sejam possíveis, a coleta de dados segue protocolos cuidadosamente planejados. A fonoaudióloga e pesquisadora Larissa Cristina Berti, da Universidade Estadual Paulista (UNESP), participou da elaboração das tarefas realizadas pelos participantes. O protocolo combina diferentes tipos de produção vocal, incluindo vogais sustentadas, leitura de frases e recitação de parlendas. Cada uma dessas atividades permite observar aspectos específicos da voz e da fala.
No caso das frases lidas, a escolha dos enunciados também leva em consideração aspectos linguísticos. As sentenças utilizadas foram planejadas para conter pontos de pausa considerados naturais na língua, permitindo aos pesquisadores comparar o comportamento esperado com aquele efetivamente produzido pelos participantes durante a gravação.
Já as parlendas foram incorporadas ao protocolo por sugestão da professora Beatriz Raposo de Medeiros, da USP. A pesquisadora argumenta que esse tipo de tarefa oferece acesso a uma fala mais próxima da produção espontânea, reduzindo algumas interferências associadas à leitura. A proposta amplia as possibilidades de análise da prosódia e dos padrões de fala em situações mais naturais. “Já temos diversos estudos publicados sobre biomarcadores a partir da fala lida, mas ainda não exploramos suficientemente os dados de fala mais espontânea”, afirma Beatriz.
O interesse pelas pausas também ajuda a ilustrar uma das características centrais do SPIRA-BM: a colaboração entre diferentes áreas do conhecimento. Linguistas, foneticistas e fonoaudiólogos trabalham na identificação de padrões presentes na fala, enquanto pesquisadores da computação buscam transformar essas informações em variáveis úteis para os modelos de inteligência artificial.
Segundo o pesquisador Marcelo Matheus Gauy, uma das linhas atuais de investigação procura justamente aproximar esses conhecimentos especializados dos sistemas computacionais desenvolvidos pelo projeto. “Uma linha que estamos explorando é incorporar conhecimento de áreas como linguística e fonoaudiologia, em vez de deixar o modelo aprender tudo sozinho.”
A estratégia busca combinar o potencial dos modelos de aprendizado de máquina com conhecimentos acumulados ao longo de décadas de estudos sobre linguagem e produção vocal. Em vez de depender exclusivamente dos padrões identificados automaticamente pelos algoritmos, os pesquisadores procuram incorporar informações já conhecidas sobre ritmo, prosódia, qualidade vocal e organização da fala.
Ao investigar elementos que muitas vezes passam despercebidos em uma conversa, como uma pausa mais longa, um silêncio em um local inesperado ou uma alteração no ritmo da fala , o SPIRA-BM amplia as possibilidades de estudo dos biomarcadores de áudio. Nesse contexto, aquilo que parece apenas uma interrupção momentânea na fala pode se tornar uma fonte relevante de informação para compreender melhor as relações entre linguagem, voz e saúde respiratória.
