Informática

Ondas cerebrais são usadas para escrever no computador

Redação do Site Inovação Tecnológica - 08/01/2010

Embora ainda utilize métodos invasivos para coletar as ondas cerebrais, o método está entre os mais precisos já demonstrados até hoje. Os testes foram feitos em pacientes com epilepsia.
[Imagem: Dean Krusienski]

Neurocientistas da Clínica Mayo, nos Estados Unidos, demonstraram que as ondas cerebrais podem ser usadas para digitar caracteres alfanuméricos na tela de um computador.

Nos testes, basta que o paciente concentre-se em uma letra ou número mostrados em uma matriz para que a letra apareça no monitor.

Interface cérebro-computador

Os pesquisadores afirmam que a descoberta representa um progresso concreto na viabilização de uma interface cérebro-computador que poderá, no futuro, ajudar as pessoas portadoras de diferentes distúrbios, a controlarem dispositivos eletrônicos e robotizados, como braços e pernas protéticos.

Segundo eles, os portadores da doença de Lou Gehrig e de lesões da medula espinhal são pacientes que poderão ser beneficiados com esta nova tecnologia. Embora ainda utilize métodos invasivos para coletar as ondas cerebrais, o método está entre os mais precisos já demonstrados até hoje.

"Mais de 2 milhões de pessoas nos Estados Unidos podem se beneficiar de dispositivos auxiliares, controlados por uma interface cérebro-computador", diz o pesquisador principal do estudo, o médico neurologista Jerry Shih, que desenvolveu a nova interface em colaboração com a equipe do Dr. Dean Krusienski, da Universidade do Norte da Flórida.

"Esse estudo constitui um primeiro passo no caminho em direção ao futuro e representa um progresso tangível no uso de ondas cerebrais para realizar certas tarefas", explica Shih.

Eletrocorticografia e eletroencefalografia

O estudo da nova interface foi feito com pacientes com epilepsia. Esses pacientes já vinham sendo monitorados, para controle da convulsão, através de eletrocorticografia (ECoG), um exame no qual eletrodos são colocados diretamente na superfície do cérebro para registrar as correntes elétricas produzidas pelas descargas das células nervosas. Esse tipo de procedimento requer uma incisão cirúrgica no crânio.

O neurologista queria estudar uma interface cérebro-computador nesses pacientes, porque, hipoteticamente, as informações captadas pelos eletrodos colocados diretamente no cérebro poderiam ser muito mais específicas do que os dados coletados através de eletroencefalografias (EEGs), nos quais os eletrodos são colocados no couro cabeludo. A maioria dos estudos de interação cérebro-computador foram feitos com EEGs, diz o neurologista.

"Há uma grande diferença entre a qualidade das informações obtidas com o ECoG e com o EEG. No EEG, o couro cabeludo e o osso do crânio dissipam e distorcem o sinal, da mesma forma que a atmosfera terrestre obscurece a luz das estrelas", diz o neurocientista. "É por isso que o progresso do desenvolvimento dessa espécie de interface da mente tem sido lento", afirma.

Como esses pacientes já tinham eletrodos de ECoG implantados em seus cérebros, para os médicos descobrirem a área em que as convulsões se originaram, os pesquisadores puderam testar essa novíssima interface cérebro-computador. Nesse estudo, os dois pacientes foram colocados em frente a um monitor que estava conectado a um computador, no qual os pesquisadores instalaram um software projetado para interpretar sinais elétricos vindos dos eletrodos.

Controlando o computador com a mente

Os pesquisadores solicitaram aos pacientes que olhassem para uma tela, que apresentava uma matriz 6 por 6, com um único caractere em cada quadrado. Todas as vezes que o quadrado com uma certa letra cintilava - e que o paciente estava focado nele - o computador registrava a resposta do cérebro à letra cintilante.

Os pesquisadores pediram então aos pacientes que focassem em letras específicas e o software do computador registrou as informações. A seguir, o computador calibrou o sistema com a onda cerebral específica de cada indivíduo, fazendo com que uma letra aparecesse na tela quando o paciente se focava nela.

"Nós podemos predizer, de forma consistente, as letras desejadas por nossos pacientes, com quase 100% de precisão", diz Jerry Shih. Embora isso seja comparável a resultados obtidos por outros pesquisadores, essa abordagem é mais localizada e pode, potencialmente, fornecer uma taxa de comunicação mais rápida. Nosso objetivo é encontrar uma maneira de usar, de forma eficaz e consistente, as ondas cerebrais do paciente, para realizar certas tarefas", afirma.

Calibragem individual

Quando a técnica for aperfeiçoada, será necessário que os pacientes se submetam a uma incisão no crânio para utilizá-la, embora ainda não se saiba quantos eletrodos deverão ser implantados.

E o software precisa ser calibrado para as ondas cerebrais de cada pessoa para a ação desejada, tais como movimentar um braço protético, explica o neurologista.

"Esses pacientes teriam de usar um computador para interpretar suas próprias ondas cerebrais, mas esses dispositivos estão ficando tão pequenos que há uma possibilidade de que eles possam ser implantados no futuro", ele diz. "Achamos que nosso progresso, até agora, é muito encorajador."