Tecnologia

O ‘Iphone cerebral’ está a caminho

O Facebook desenvolve um sistema que permite escrever apenas pelo pensamento, Elon Musk pretende dotar o cérebro de inteligência artificial ... Estes são os principais projetos neurotecnológicos em desenvolvimento

Estudantes da Costa Rica medem sua atividade neuronal.
Estudantes da Costa Rica medem sua atividade neuronal.EZEQUIEL BECERRA/AFP/GETTY IMAGES
CLARA BASELGA-GARRIGA

As interfaces cérebro-computador (ICC) ou interfaces cérebro-máquina são tecnologias que estabelecem comunicação direta entre o cérebro humano e uma máquina externa, geralmente um computador ou um circuito eletrônico. Esses dispositivos podem ser usados em contextos de pesquisa, básica e clínica, ou para consumo pessoal.

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As ICCs registram a atividade neuronal direta ou indiretamente e podem ser elétricas, ópticas, magnéticas e até acústicas. Há dois tipos de ICC: invasivas e não invasivas. Dispositivos invasivos requerem neurocirurgia e são inseridos no cérebro, comunicando-se com o exterior por meio de cabos ou por um sistema sem fio. Os não invasivos não requerem cirurgia e são colocados no topo do crânio, como se fossem uma espécie de boné ou adereço de cabeça.

Por que as ICCs são importantes?

As ICCs permitem o acesso externo à atividade cerebral e sua modificação. Como os circuitos cerebrais geram a atividade mental e o comportamento humano, as ICCs podem permitir decifrar a atividade cognitiva e manipulá-la de modo seletivo. Experimentos em animais de laboratório na última década mostraram a possibilidade de mudar e manipular percepções sensoriais, a memória e os comportamentos. Embora as ICCs tenham sido inicialmente projetadas para ajudar pacientes neurológicos com cegueira, paralisia ou outras deficiências, as não invasivas poderiam até substituir os iPhones, já que, afinal de contas, os smartphones simplesmente servem para conectar o usuário com a Internet. Com as ICCs, a largura de banda dessa conexão seria muito maior, e a conexão seria imediata, sem a necessidade de usar os dedos ou os olhos.

ICC no mundo acadêmico

A DARPA, a agência de pesquisa do Departamento de Defesa dos Estados Unidos, é a principal incentivadora do desenvolvimento da ICC, como parte da iniciativa BRAIN. Em 2017, uma equipe da Universidade Columbia recebeu uma doação de 15,8 milhões de dólares (87 milhões de reais) da DARPA para fabricar um chip de silício ultrafino e flexível (CMOS) de dois centímetros quadrados, com um milhão de eletrodos de registro neuronal e 100.000 de estimulação neuronal. Este chip sem fio foi projetado como uma prótese para cegos, conectando diretamente seu córtex visual a uma câmera. Mas, em princípio, poderia ser implantado em qualquer área do córtex cerebral para conectá-lo a computadores e máquinas, e em pessoas que não sejam necessariamente pacientes. Atualmente este chip está sendo testado em macacos para depois passar a pacientes humanos.

A DARPA também está financiando a Universidade da Califórnia, que recebeu 21,6 milhões de dólares (119 milhões de dólares) para desenvolver um microscópio capaz de visualizar 1 milhão de neurônios e ao mesmo tempo estimular 1.000 deles com precisão máxima. A Universidade Brown recebeu 19 milhões de dólares (105 milhões de reais) da DARPA para criar "neurogrãos", minúsculos dispositivos sem fio capazes de interagir com neurônios individuais.

ICC na indústria

O objetivo da Neuralink, empresa de Elon Musk, é criar ICCs invasivas para ampliar a cognição dos humanos, dotando o cérebro de inteligência artificial. A Neuralink já arrecadou 158 milhões de dólares (870 milhões de reais) em financiamento e desenvolveu um robô de neurocirurgia que é capaz de inserir eletrodos no cérebro com extrema precisão, sem danificar o sistema vascular.

A Neuralink também criou um chip de 4 x 5 milímetros para implantar no córtex cerebral para ler e transmitir dados cerebrais. Este chip, em tese, poderia coletar e decodificar dados do cérebro, estimular o cérebro de maneiras específicas para controlar o comportamento. Em fevereiro, Musk anunciou que a Neuralink em breve testará sua tecnologia, implantando quatro de seus chips em humanos.

Já a Kernel, uma empresa de neurociência fundada em 7 de maio deste ano pelo bilionário Bryan Johnson, do Vale do Silício, lançou uma nova tecnologia chamada neurociência como serviço (NaaS) para registrar a atividade cerebral de uma forma não invasiva e em pessoas andando. A NaaS é composta por um software e uma espécie de capacete que pesa menos de 1,5 quilo e é coberto com 48 módulos. O objetivo da Kernel é fornecer software portátil que não precise ser conectado a gigantescos equipamentos de laboratórios.

A Iota é uma empresa criada recentemente pelo pesquisador espanhol José Carmena e seu colega de Berkeley Michel Maharbiz Iota. Eles levantaram 15 milhões de dólares para desenvolver o "pó neuronal", que são chips microscópicos sem fio que podem ser implantados para coletar dados de áreas específicas do sistema nervoso periférico. Uma vez inserido, o pó neural pode ser ativado por meio de um feixe de ultrassom, que passa entre os eletrodos e interage com a atividade elétrica do tecido, refletindo uma onda ligeiramente diferente. Um leitor de ultrassom pode interpretar essas mudanças de onda, convertê-las em dados precisos e registrá-las.

O Facebook está desenvolvendo o projeto Thought-to-Text ou Do-pensamento-para-Texto para permitir que os consumidores escrevam diretamente apenas pensando. O objetivo é obter uma ICC não invasiva que decifre a palavra que se deseja escrever e a exiba diretamente em uma tela, sem que seja preciso pronunciá-la. Este projeto de ponta do Facebook permitiria a digitação com as mãos livres. Em 30 de março, o Facebook anunciou que estava patrocinando um grupo de pesquisadores da Universidade de San Francisco que desenvolve com sucesso um algoritmo para decodificar dados do cérebro e convertê-los em texto a uma velocidade sem precedentes e com taxas de erro mínimas.

A CTRL-Labs, liderada por Thomas Reardon, o ex-criador do Microsoft Internet Explorer, está desenvolvendo uma pulseira para conectar indivíduos com avatares digitais em um computador. A pulseira tem chips capazes de detectar descargas neuronais dos nervos dos braços. Quando uma pessoa que usa a pulseira move o braço, os impulsos elétricos dos neurônios que desencadeiam o movimento são registrados e transmitidos a um computador. Assim que o impulso elétrico é recebido, o avatar digital na tela reflete o gesto desejado. Mas parece que essa tecnologia pode detectar o que uma pessoa está pensando quando simplesmente deseja fazer um movimento. Se assim for, o avatar na tela se moveria de acordo com os pensamentos da pessoa, mesmo que ela não se mexa. Em 2019, o Facebook adquiriu a CTRL-Labs, de acordo com fontes próximas ao negócio, por entre 500 milhões de dólares e 1 bilhão de dólares para continuar desenvolvendo este avatar digital.

Clara Baselga-Garriga é bióloga molecular e trabalha na NeuroRights Initiative, na Universidade Columbia, em Nova York.

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