Neurochip lê pensamentos a partir do líquido que envolve o cérebro

Esquema do eletrodo flexível inspirado em uma lanterna chinesa, usado na interface cérebro-computador. O eletrodo se expande dentro do ventrículo e se adapta suavemente à parede ventricular, obtendo um registro neural estável a longo prazo.
[Imagem: Yike Sun et al. - 10.1093/nsr/nwag081]

Neurochip ventricular

Interfaces cérebro-computador (ICCs) são extremamente promissoras para restaurar as capacidades de comunicação e movimentação de pacientes, mas a estabilidade a longo prazo desses chips continua sendo um grande obstáculo ao seu uso prático. A maioria das ICCs implantáveis é colocada diretamente sobre ou dentro do tecido cerebral, onde a incompatibilidade mecânica e as respostas imunológicas podem degradar a qualidade do sinal muito rapidamente.

Uma equipe de pesquisa internacional apresentou agora uma estratégia alternativa: Em vez de instalar o neurochip diretamente sobre o cérebro, a atividade cerebral é registrada a partir do ventrículo lateral, uma cavidade preenchida com líquido cefalorraquidiano localizada profundamente no cérebro.

A possibilidade de uma interface cérebro-computador ventricular lateral se tornou realidade graças à combinação de uma via cirúrgica minimamente invasiva com um eletrodo expansível e flexível, inspirado na estrutura das tradicionais lanternas chinesas.

Inserido por meio de uma via semelhante à drenagem ventricular externa de rotina, o eletrodo dobrado se expande dentro do ventrículo e se adapta suavemente à parede ventricular. Esse design permite que o dispositivo permaneça mecanicamente flexível, mantendo contato próximo para a aquisição do sinal.

Longo prazo

Em experimentos que duraram até seis meses, feitos em cobaias, a interface ventricular apresentou largura de banda de sinal comparável à dos eletrodos de eletrocorticografia subdural (ECoG) padrão, porém com estabilidade superior a longo prazo. As respostas evocadas visuais e auditivas permaneceram consistentes ao longo do tempo, enquanto os sinais dos implantes corticais diminuíram gradualmente.

Os testes revelaram uma vantagem fundamental: Diferentemente dos eletrodos tradicionais, que desencadeiam uma forte reação do organismo, o implante ventricular induziu apenas uma resposta imune transitória, que retornou aos níveis basais em poucas semanas. O ambiente do líquido cefalorraquidiano e a arquitetura flexível do eletrodo parecem reduzir a irritação crônica dos tecidos.

A interpretação dos sinais lidos no cérebro dos animais apresentou uma precisão de até 98% na avaliação das intenções de movimento, superando significativamente os eletrodos corticais. Os resultados também indicam que a nova tecnologia apresenta maior sensibilidade a circuitos cerebrais profundos envolvidos na memória e na tomada de decisões, como o hipocampo.

Os pesquisadores afirmam que agora vão se concentrar na adaptação do projeto à anatomia humana, na melhoria da compatibilidade com exames de imagem e na avaliação cuidadosa da dinâmica do líquido cefalorraquidiano e da segurança a longo prazo.