Uma interface wireless entre cérebro e computador

Um novo implante cerebral wireless pode ser um importante passo na direção de uma tecnologia que permita que pessoas com problemas de mobilidade controlem o computador de uma cadeira de rodas com seus pensamentos.

Um novo implante cerebral wireless pode ser um importante passo na direção de uma tecnologia que permita que pessoas com problemas de mobilidade controlem o computador de uma cadeira de rodas com seus pensamentos.

O implante foi desenvolvido por uma equipe da Universidade Brown em Providence, Rhode Island. Os pesquisadores relataram recentemente, na revista "Journal of Neural Engineering", que seus sensores cerebrais totalmente implantáveis podem registrar a atividade de dezenas de neurônios em pessoas se movendo livremente. E demonstraram que o dispositivo continuou funcionando após mais de um ano em porcos e macacos.

O próximo objetivo para a equipe é testar o dispositivo em seres humanos. A promessa dos sensores cerebrais, que ajudam pessoas paralisadas a recuperar alguma mobilidade, está lentamente sendo conquistada: no ano passado, dois grupos relataram que voluntários tetraplégicos haviam usado implantes cerebrais para controlar braços robóticos.

"Estamos tentando desenvolver dispositivos para voltar a conectar o cérebro ao mundo exterior ou ao corpo", declarou John Donoghue, neurocientista da Brown, que comandou um dos projetos envolvendo tetraplégicos mas não esteve envolvido no novo estudo. "Atualmente, isso é obtido com um tampão na cabeça através de um orifício na pele", disse ele. Isso é incômodo e traz o risco de infecções. Além disso, exige um técnico para conectar o paciente ao equipamento externo. Se esse tipo de sistema for disponibilizado a pessoas paralisadas em suas casas (uma perspectiva ainda distante), será necessário um dispositivo totalmente implantado e que funcione via wireless, explicou Donoghue.

Mas ainda é desafiador criar um dispositivo pequeno o bastante para ser implantado e, ao mesmo tempo, poderoso o suficiente para enviar os grandes volumes de dados coletados no cérebro por uma conexão wireless, afirmou Arto Nurmikko, engenheiro elétrico e neurológico da Brown e principal autor do estudo.

Nurmikko e sua equipe tiveram de inserir uma bateria, uma bobina de cobre para recarga, um rádio wireless, transmissores infravermelhos e chips de processamento de dados personalizados num pequeno recipiente à prova de vazamentos e que fosse aceito pelo corpo. A lata de titânio que detém todos esses componentes tem pouco mais de duas polegadas de comprimento, e foi criada para ficar acima do crânio mas abaixo da pele. Um chip de leitura neurológica de 100 eletrodos é implantado diretamente no cérebro, e envia as informações registradas através de fios ultrafinos até o restante dos equipamentos. O dispositivo, que pode transmitir os dados via wireless, pode ser recarregado através da pele pelo pareamento indutivo, similar ao sistema usado em muitas escovas dentais elétricas.

Os pesquisadores testaram o dispositivo em dois porcos e dois macacos, registrando a atividade nas regiões do cérebro com os implantes uma vez por semana durante um ano. Ao longo desse período, o desempenho dos eletrodos decaiu, o que é consistente com relatos anteriores sobre a longevidade dos dispositivos de gravação. Mas os pesquisadores não acusaram qualquer vazamento eletrônico na caixa de titânio.

Os sinais wireless emitidos pelo dispositivo foram detectados por um receptor próximo. 'A estratégia aqui é ter o futuro paciente a alguns metros do equipamento eletrônico que contém os receptores e meios de decodificar toda a linguagem do cérebro que estamos monitorando', explicou Nurmikko. Segundo ele, o dispositivo pode transmitir, via wireless, até dezenas de megabytes de dados por segundo.

Antes que seu dispositivo possa ser usado em pessoas, ele precisa ser submetido a testes de segurança e obter a aprovação regulamentar – tanto para seus elementos elétricos quanto para os materiais que ficam em contato com o corpo. Enquanto isso, a tecnologia pode ajudar cientistas no estudo da atividade cerebral e comportamentos relacionados em animais de laboratório. 'Isso cria uma maneira muito interessante de estudar de forma naturalística os circuitos cerebrais que antes não podiam ser alcançados', disse Nurmikko.