19/04/2021

Conexão sem fio com o cérebro agora em banda larga

Redação do Diário da Saúde
Conexão sem fio com o cérebro agora em banda larga
O equipamento sem fio permite a transmissão de sinais cerebrais de banda larga, viabilizando testes que não são práticos com sistemas com fio.
[Imagem: Nurmikko Lab/Brown University]

Conexão sem fio com o cérebro

As interfaces cérebro-computador são uma tecnologia emergente, permitindo que pessoas com paralisia digitem em telas de computador ou manipulem próteses robóticas apenas pensando em mover seus próprios corpos.

Esses aparelhos tipicamente exigem cabos para conectar a matriz de detecção implantada no cérebro aos computadores que decodificam os sinais e os usam para acionar os aparelhos externos.

Agora, pela primeira vez, o ensaio clínico BrainGate, realizado em pacientes com tetraplegia, demonstrou o uso de uma interface cérebro-computador sem fio a partir do seu implante cerebral.

O sistema é capaz de transmitir os sinais cerebrais coletados pelo implante, com resolução de neurônios individuais, com fidelidade de banda larga, ao mesmo tempo permitindo eliminar os fios de conexão do paciente aos aparelhos.

Os cabos tradicionais são substituídos por um pequeno transmissor de cerca de 5cm e pesando pouco mais de 42 gramas.

Interface cérebro-computador sem fio

O equipamento fica no topo da cabeça do usuário e se conecta a uma matriz de eletrodos dentro do córtex motor do cérebro, usando a mesma porta usada por sistemas com fio.

O teste clínico demonstrou que o sistema sem fio transmite sinais com praticamente a mesma fidelidade dos sistemas com fio, e os participantes alcançaram precisão de apontar e clicar e velocidades de digitação semelhantes.

Embora dispositivos sem fio com largura de banda inferior já tenham sido testados antes, este é o primeiro dispositivo a transmitir todo o espectro de sinais registrados por um sensor intracortical. Esse sinal de banda larga sem fio promete acelerar a pesquisa clínica e a neurociência humana básica.

"Demonstramos que este sistema sem fio é funcionalmente equivalente aos sistemas com fio que têm sido o padrão ouro no desempenho das interfaces cérebro-computador por anos," disse o professor John Simeral, da Universidade Brown (EUA). "Os sinais são gravados e transmitidos com fidelidade apropriadamente semelhante, o que significa que podemos usar os mesmos algoritmos de decodificação que usamos com os equipamentos com fio. A única diferença é que as pessoas não precisam mais estar fisicamente presas ao nosso equipamento, o que abre novas possibilidades em termos de como o sistema pode ser usado."

Os pesquisadores afirmam que o estudo representa um passo inicial, mas importante, em direção ao principal objetivo na pesquisa das interfaces cérebro-computador: Construir um sistema intracortical totalmente implantável que ajude a restaurar a independência de pessoas que perderam a capacidade de se mover.

Checagem com artigo científico:

Artigo: Home Use of a Percutaneous Wireless Intracortical Brain-Computer Interface by Individuals With Tetraplegia
Autores: John D Simeral, Thomas Hosman, Jad Saab, Sharlene N Flesher, Marco Vilela, Brian Franco, Jessica Kelemen, David M Brandman, John G Ciancibello, Paymon G Rezaii, Emad N. Eskandar, David M Rosler, Krishna V Shenoy, Jaimie M. Henderson, Arto V Nurmikko, Leigh R. Hochberg
Publicação: IEEE Transactions on Biomedical Engineering
DOI: 10.1109/TBME.2021.3069119
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