Como epicentro da
inteligência, cérebro do movimento e música para os nossos
sentidos, o cérebro é mais do que um órgão de 3 libras envolto em
concha e fluido. Em vez disso, é a joia da coroa que define o eu e,
de maneira geral, a humanidade.
Por décadas, os
pesquisadores têm explorado o potencial de conectar nosso próprio
"computador" biológico surpreendente com mainframes
físicos reais. Essas chamadas "interfaces cérebro-computador"
(BCIs) estão se mostrando promissoras no tratamento de uma série de
condições, incluindo paralisia, surdez, derrame e até distúrbios
psiquiátricos.
Entre os grandes protagonistas dessa área
de pesquisa está o empresário bilionário Elon Musk, que em 2016
fundou a Neuralink. A missão de curto prazo da empresa é
desenvolver uma interface cérebro-máquina para ajudar pessoas com
doenças neurológicas (por exemplo, doença de Parkinson). A missão
de longo prazo é conduzir a humanidade para a era da "cognição
sobre-humana".
Mas, primeiro, alguma neurociência
101.
Os neurônios são células especializadas que
transmitem e recebem informações. A estrutura básica de um
neurônio inclui o dendrito, soma e axônio. O dendrito é o receptor
do sinal. O soma é o corpo celular que está conectado aos dendritos
e serve como estrutura para a passagem de sinais. O axônio, também
conhecido como fibra nervosa, transmite o sinal para longe do
soma.
Os neurônios se comunicam entre si na sinapse (ou
seja, conexão axônio-dendrito). Os neurônios enviam informações
uns aos outros por meio de potenciais de ação. Um potencial de ação
pode ser definido como um impulso elétrico que transmite pelo
axônio, causando a liberação de neurotransmissores, que podem,
conseqüentemente, inibir ou excitar o próximo neurônio (levando ao
início de outro potencial de ação).
Então, como a
empresa e outras empresas BCI aproveitarão esse sistema
evolutivamente antigo para desenvolver um implante que obterá e
decodificará a saída de informações do cérebro?
O implante Neuralink é composto por três partes: o Link, os fios neurais e o carregador.
Um sistema robótico, controlado por um
neurocirurgião, colocará um implante no cérebro. O Link é o
componente central. Ele processa e transmite sinais neurais. Os fios
neurais em escala de mícron são conectados ao Link e outras áreas
do cérebro. Os fios também contêm eletrodos, que são responsáveis
pela detecção de sinais neurais. O carregador garante que a
bateria seja carregada por meio de uma conexão sem fio.
A
natureza invasiva deste implante permite leituras precisas de saídas
elétricas do cérebro - ao contrário de dispositivos não
invasivos, que são menos sensíveis e específicos. Além disso,
devido ao seu pequeno tamanho, engenheiros e neurocirurgiões podem
implantar o dispositivo em regiões cerebrais muito específicas, bem
como personalizar a distribuição dos eletrodos.
O
implante Neuralink seria emparelhado com um aplicativo via conexão
Bluetooth. O objetivo é permitir que alguém com o implante controle
seu dispositivo ou computador simplesmente pensando. O aplicativo
oferece vários exercícios para ajudar a orientar e treinar os
indivíduos sobre como usar o implante para o fim a que se destina.
Essa tecnologia permitiria que pessoas com dificuldades neurológicas
(por exemplo, paralisia) se comunicassem mais facilmente por meio de
texto ou síntese de fala, bem como participassem de atividades
criativas, como a fotografia.
A tecnologia existente de
síntese de texto e fala já está em andamento. Por exemplo, a
Synchron, uma empresa de plataforma BCI, está investigando o uso do
Stentrode para pessoas com paralisia severa. Essa neuroprótese foi
projetada para ajudar as pessoas a associar o pensamento ao movimento
por meio da tecnologia Bluetooth (por exemplo, mensagens de texto,
envio de e-mail, compras, banco online). Os resultados preliminares
de um estudo no qual o dispositivo foi usado para pacientes com
esclerose lateral amiotrófica mostraram melhorias na independência
funcional por meio do pensamento direto.
O software
destinado a permitir a escrita à mão de alto desempenho utilizando
a tecnologia BCI está sendo desenvolvido por Francis R. Willett,
PhD, na Universidade de Stanford. A tecnologia também se mostrou
promissora.
"Aprendemos que o cérebro retém sua
capacidade de prescrever movimentos finos uma década inteira depois
que o corpo perdeu sua capacidade de executar esses movimentos",
disse Willett, que recentemente relatou os resultados de um estudo
BCI de conversão de escrita em um indivíduo com paralisia de corpo
inteiro. Por meio de uma abordagem de decodificação de rede neural
recorrente, o participante do estudo BrainGate foi capaz de digitar
90 caracteres por minuto - com uma precisão bruta impressionante de
94,1% - usando apenas os pensamentos.
Embora não seja um
dispositivo cerebral totalmente implantável, este implante
percutâneo também foi estudado quanto à sua capacidade de
restaurar a função do braço em indivíduos que sofreram de derrame
crônico. Os resultados preliminares dos ensaios do Cortimo,
liderados por Mijail D. Serruya, MD, professor assistente da Thomas
Jefferson University, foram positivos. Os pesquisadores implantaram
matrizes de microeletrodos para decodificar os sinais cerebrais e
aumentar a função motora de um participante que sofreu um derrame 2
anos antes. O participante foi capaz de usar uma braçadeira
motorizada em seu braço paralisado.
A Neuralink lançou
recentemente um vídeo demonstrando o uso da interface em um macaco
chamado Pager durante um jogo com um joystick. Os pesquisadores da
empresa inseriram um registro neural de 1024 eletrodos e um
dispositivo de transmissão de dados chamado N1 Link nos córtices
motores esquerdo e direito. Usando o implante, a atividade neural foi
enviada para um algoritmo de decodificador. Ao longo do processo, o
algoritmo do decodificador foi refinado e calibrado. Depois de alguns
minutos, Pager conseguiu controlar o cursor na tela usando a mente em
vez do joystick.
Musk espera desenvolver ainda mais o
Neuralink para mudar não apenas a maneira como tratamos distúrbios
neurológicos, mas também a maneira como interagimos conosco e com
nosso meio ambiente. É uma meta elevada com certeza, mas que não
parece fora do reino das possibilidades no futuro próximo.
Desconhecidos
conhecidos: os dilemas éticos
Um grande enigma que enfrenta o
futuro da tecnologia BCI é que os pesquisadores não entendem
completamente a ciência sobre como a sinalização cerebral, o
software de inteligência artificial (IA) e as próteses interagem.
Embora o descarregamento de cálculos melhore a natureza preditiva
dos algoritmos de IA, existem questões de identidade e agência
pessoal.
Como sabemos que uma ação é realmente o
resultado do próprio pensamento ou, melhor, o resultado de um
software de IA? Nesse contexto, a função de autocorreção durante
a digitação pode ser incrivelmente útil quando estamos com
problemas de tempo, quando usamos uma das mãos para digitar ou por
causa da facilidade. No entanto, também é fácil criar e enviar
mensagens indesejadas ou inadequadas.
Esses algoritmos são
projetados para aprender com nosso comportamento e antecipar nosso
próximo movimento. No entanto, surge a questão de saber se somos os
autores de nossos próprios pensamentos ou se somos simplesmente o
dispositivo que envia mensagens sob o controle de forças
externas.
“As pessoas podem questionar se as novas
mudanças de personalidade que experimentam são verdadeiramente
representativas de si mesmas ou se agora são um produto do implante
(por exemplo, 'Sou realmente eu?'; 'Cresci como pessoa ou é a
tecnologia? '). Isso então levanta questões sobre a agência e quem
somos como pessoas ", diz Kerry Bowman, PhD, bioeticista clínico
e professor assistente da Faculdade de Medicina Temerty da
Universidade de Toronto.
É importante ter salvaguardas
para garantir a privacidade de nossos pensamentos. Em uma época em
que os dados são moeda corrente, é crucial estabelecer limites para
preservar nossa autonomia e prevenir a exploração (por exemplo, por
empresas privadas ou hackers). Embora Neuralink e BCIs em geral
estejam expandindo os limites da engenharia neural de maneiras
profundas, é importante observar as implicações biológicas e
éticas dessa tecnologia.
Como Bowman aponta, "Ao
longo de toda a história humana, nas piores circunstâncias humanas,
como cativeiro e tortura, o único terreno e lugar seguro para todas
as pessoas tem sido a privacidade de sua própria mente. Ninguém
jamais poderia interferir, tome ou esteja ciente desses pensamentos.
No entanto, essa tecnologia desafia a própria privacidade - que essa
tecnologia (e, por extensão, uma empresa) possa estar ciente desses
pensamentos."
Leanna M. W. Lui, HBSc, é candidata a
Mestrado na University of Toronto na Mood Disorders
Psychopharmacology Unit.
Para mais notícias, siga o Medscape no Facebook, Twitter, Instagram e YouTube. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Medscape.
COMENTÁRIOS:
Dra. Pamela Jones 23
horas atrás
Ironicamente, Elon Musk tem alertado que a IA é
potencialmente a maior ameaça que enfrentamos. Metas de curto prazo
podem ajudar muitos pacientes, mas a meta de longo prazo?
George
MacDonald RN1 dia atrás
A demonstração de Neuralink em um
porco de Elon Musk foi incrível.
Ele admite que a
tecnologia está em sua infância, mas está convencido de que
superará a paralisia quando amadurecer.
Elon Musk vs
Paralysis?
Minha aposta é no almíscar
J
Sprague há 1 dia
Como paciente com ELA, espero que eles tragam
a capacidade de interagir com a robótica rapidamente. ALS rouba a
habilidade de se mover. A capacidade de falar também é comprometida
porque a respiração é afetada. Então, quando a ética está
envolvida, qual é o risco com os pacientes? DBS é uma parte da
fração, mas com ALS isso não é um componente necessário. A
capacidade de pegar um copo e beber, ou dar às pernas robóticas o
comando para se levantar e andar mudaria o mundo para PALS.
Dr.
arvind desai 3 dias atrás
A ciência está escalando uma grande
fronteira para pacientes com problemas neurológicos e ninguém pode
negar a eles essa ciência. Vamos desinventar a faca, a energia
nuclear e tudo o mais porque as pessoas estão fazendo mau uso
delas?
Jon Nixon há 5 dias
Se eu fosse um cisne eu
teria ido
Se eu fosse um trem me atrasaria
E se
eu enlouquecer
Por favor, não coloque seus fios no meu
cérebro
- Pink Floyd - "If" 1967- Do LP Atom
Heart Mother
