Em outro estudo inovador publicado no ano passado, Jaimie Henderson e vários colegas, incluindo Francis Willett, engenheiro biomédico, e Krishna Shenoy, engenheiro elétrico, relataram uma abordagem igualmente impressionante, mas totalmente diferente, da comunicação por interface neural. Os cientistas gravaram neurônios disparando no cérebro de Dennis DeGray enquanto ele se visualizava escrevendo palavras com uma caneta em um bloco de notas, tentando recriar os distintos movimentos das mãos necessários para cada letra. Ele escreveu mentalmente milhares de palavras para que o sistema reconhecesse de forma confiável os padrões únicos de atividade neural específicos de cada letra e produzisse palavras em uma tela. “Você realmente aprende a odiar M’s depois de um tempo”, ele me disse com bom humor característico. Em última análise, o método foi extremamente bem sucedido. DeGray foi capaz de digitar até 90 caracteres ou 18 palavras por minuto – mais que o dobro da velocidade de seus esforços anteriores com um cursor e teclado virtual. Ele é o datilógrafo mental mais rápido do mundo. “Às vezes eu vou tão rápido que é apenas um grande borrão”, disse ele. “Minha concentração chega a um ponto em que não é incomum que eles me lembrem de respirar.”
As conquistas em interfaces cérebro-computador até o momento basearam-se em uma mistura de tecnologias invasivas e não invasivas. Muitos cientistas no campo, incluindo aqueles que trabalham com DeGray, contam com uma matriz de eletrodos pontiagudos cirurgicamente incorporados produzidos por uma empresa com sede em Utah, a Blackrock Neurotech. O Utah Array, como é conhecido, pode diferenciar os sinais de neurônios individuais, proporcionando um controle mais refinado dos dispositivos conectados, mas a cirurgia necessária pode resultar em infecção, inflamação e cicatrizes, o que pode contribuir para uma eventual degradação da força do sinal. Interfaces que residem fora do crânio, como fones de ouvido que dependem de EEG, atualmente limitam-se a espionar o disparo coletivo de grupos de neurônios, sacrificando poder e precisão por segurança. Para complicar ainda mais a situação, a maioria das interfaces neurais estudadas em laboratórios requer hardware pesado, cabos e uma comitiva de computadores, enquanto a maioria das interfaces disponíveis comercialmente são essencialmente controles remotos para videogames, brinquedos e aplicativos rudimentares. Esses fones de ouvido comerciais não resolvem nenhum problema do mundo real, e os sistemas mais poderosos em estudos clínicos são muito impraticáveis para o uso diário.
Com esse problema em mente, a empresa de Elon Musk A Neuralink desenvolveu uma série de fios de polímeros flexíveis cravejados com mais de 3.000 minúsculos eletrodos conectados a um rádio sem fio do tamanho de uma tampa de garrafa e processador de sinal, bem como um robô que pode implantar cirurgicamente os fios no cérebro, evitando vasos sanguíneos para reduzir a inflamação. A Neuralink testou seu sistema em animais e disse que iniciaria testes em humanos este ano.
A Synchron, com sede em Nova York, desenvolveu um dispositivo chamado Stentrode que não requer cirurgia de cérebro aberto. É uma treliça tubular de eletrodos auto-expansível de quatro centímetros, que é inserida em um dos principais vasos sanguíneos do cérebro através da veia jugular. Uma vez no lugar, um Stentrode detecta campos elétricos locais produzidos por grupos próximos de neurônios no córtex motor e retransmite os sinais gravados para um transmissor sem fio embutido no peito, que os repassa para um decodificador externo. Em 2021, a Synchron se tornou a primeira empresa a receber a aprovação da FDA para realizar testes clínicos em humanos de uma interface cérebro-computador permanentemente implantável. Até agora, quatro pessoas com vários níveis de paralisia receberam Stentrodes e os usaram, alguns em combinação com rastreamento ocular e outras tecnologias assistivas, para controlar computadores pessoais sem supervisão em casa.
Philip O’Keefe, 62, de Greendale, Austrália, recebeu um Stentrode em abril de 2020. Por causa da esclerose lateral amiotrófica (ELA), O’Keefe pode andar apenas distâncias curtas, não consegue mover o braço esquerdo e está perdendo a capacidade de falar claramente . No início, ele explicou, ele teve que se concentrar intensamente nos movimentos imaginados necessários para operar o sistema – no seu caso, pensar em mover o tornozelo esquerdo por diferentes períodos de tempo. “Mas quanto mais você usa, mais é como andar de bicicleta”, disse ele. “Você chega a um estágio em que não pensa muito sobre o movimento que precisa fazer. Você pensa na função que precisa executar, seja abrir um e-mail, rolar uma página da web ou digitar algumas letras.” Em dezembro, O’Keefe se tornou a primeira pessoa no mundo a postar no Twitter usando uma interface neural: “Não há necessidade de pressionamentos de tecla ou vozes”, ele escreveu mentalmente. “Eu criei este tweet apenas pensando nisso. #helloworldbci”
Thomas Oxley, neurologista e CEO fundador da Synchron, acredita que as futuras interfaces cérebro-computador ficarão em algum lugar entre o LASIK e os marca-passos cardíacos em termos de custo e segurança, ajudando pessoas com deficiência a recuperar a capacidade de se envolver com o ambiente físico e uma rápida recuperação ambiente digital em evolução. “Além disso”, diz ele, “se essa tecnologia permite que qualquer pessoa se envolva com o mundo digital melhor do que com um corpo humano comum, é aí que fica realmente interessante. Expressar emoções, expressar ideias – tudo o que você faz para comunicar o que está acontecendo em seu cérebro tem que acontecer através do controle dos músculos. As interfaces cérebro-computador vão permitir, em última análise, uma passagem de informações que vai além das limitações do corpo humano. E dessa perspectiva, acho que a capacidade do cérebro humano vai realmente aumentar.”
