Máquinas acionadas pelo pensamento avançam com interface neural portátil

Redação do Site Inovação Tecnológica - 04/03/2010

O aparelho desenvolvido pela equipe para registrar os movimentos tridimensionais também deverá ajudar as outras tecnologias já existentes, que hoje exigem etapas de treinamento inicial do sistema e do operador bastante intensivas.
[Imagem: Bradberry et al. The Journal of Neuroscience]

Interfaces cérebro-máquina

Pesquisadores da Universidade de Maryland, nos Estados Unidos, criaram uma técnica aprimorada de leitura dos impulsos cerebrais que permitirá o avanço das interfaces cérebro-máquina e o controle de máquinas e equipamentos apenas pelo pensamento.

Esta é a primeira vez que a técnica, totalmente não-invasiva, instalada apenas sobre a pele, atinge o nível para se tornar portátil, abrindo caminho para o controle cerebral de cadeiras de rodas, braços robóticos, ou mesmo equipamentos comuns do dia a dia, como computadores.

A equipe do Dr. José Contreras-Vidal usou um exame médico comum, a eletroencefalografia, para registrar os sinais elétricos do cérebro a partir de um conjunto de sensores colados sobre a cabeça.

Leitor de movimento 3-D

Os pesquisadores usaram sua nova técnica para reconstruir o movimentos 3-D da mão humana a partir dos sinais cerebrais coletados pelos sensores. Até agora, a reconstrução de movimentos exigia aparatos grandes ou a coleta de sinais de forma invasiva.

Para reconstruir o movimento tridimensional da mão, os pesquisadores construíram um equipamento especial para capturar as rotas dos dedos conforme eles se movimentavam a partir de um botão central até oito outros botões - uma espécie de leitor de movimento 3-D.

Os voluntários tocavam o botão central e, partir dele, tocavam outro botão de forma aleatória, repetindo o exercício 10 vezes. Enquanto isso, os cientistas gravavam seus sinais cerebrais e os movimentos da sua mão.

Depois dos experimentos, os cientistas conseguiram reconstruir os movimentos 3-D das mãos dos voluntários a partir unicamente dos sinais cerebrais registrados.

"Nossos resultados mostraram que a atividade elétrica cerebral coletada a partir da superfície da cabeça contém informação suficiente para reconstruir os movimentos das mãos de forma contínua e natural," diz o Dr. Contreras-Vidal.

As interfaces cérebro-máquina terão novo impulso com a coleta dos sinais cerebrais por meio de um aparato portátil e não-invasivo.
[Imagem: José Contreras-Vidal]

Sensores especiais

Os pesquisadores descobriram que um sensor em particular, dos 34 utilizados, fornece a informação mais precisa. O sensor estava localizado na direção da parte do cérebro chamada córtex sensoriomotor primário, uma região que já se sabia estar associada aos movimentos voluntários.

O sensor da região do lóbulo parietal inferior também registrou informações úteis para o movimento da mão. Essa região coordena os movimentos de todos os membros. Os autores usaram os registros desses dois sensores para confirmar a validade do seu método.

Jogos controlados pelo pensamento

Este estudo tem implicações importantes para o futuro das tecnologias de interfaces cérebro-computador e cérebro-máquina, inclusive para as já existentes. Se simples acelerômetros fizeram o sucesso do Wii, imagine o que seria possível com jogos totalmente controlados pelo pensamento.

Mas o maior apelo para essas tecnologias cérebro-máquina é a recuperação do controle dos movimentos para pessoas deficientes ou que sofreram doenças neuromusculares graves, como a esclerose lateral amiotrófica, lesão da medula espinhal ou mesmo derrame cerebral.

O aparelho desenvolvido pela equipe para registrar os movimentos tridimensionais também deverá ajudar as outras tecnologias já existentes, que hoje exigem etapas de treinamento inicial do sistema e do operador bastante intensivas.