Novo método não invasivo permite comunicação bidirecional por interface cérebro-computador

São PauloPesquisadores da Universidade Carnegie Mellon, liderados por Bin He, fizeram um grande avanço nas interfaces cérebro-computador (BCIs). Eles combinaram a estimulação por ultrassom focalizado com dispositivos EEG vestíveis para criar uma BCI que funciona de duas maneiras. Essa nova tecnologia pode aprimorar a comunicação e o controle de dispositivos para pessoas com condições neurológicas.

A equipe realizou um estudo com 25 pessoas que utilizaram uma interface cérebro-computador (BCI) para soletrar palavras. Os resultados foram significativamente melhores ao adicionar neuromodulação por ultrassom focado. As descobertas foram publicadas na revista Nature Communications.

Principais pontos do estudo incluem:

• Uso de estimulação com ultrassom focalizado inovador
• Integração com dispositivos EEG vestíveis
• Funcionalidade bidirecional de interfaces cérebro-computador (BCI)
• Estudo com participação de 25 voluntários
• Melhora significativa no desempenho

Durante o estudo, os participantes usaram um boné de EEG enquanto utilizavam um sistema BCI para digitação. Esse sistema possuía um display de 6x6 com todas as letras do alfabeto. Os participantes podiam selecionar letras apenas olhando para elas, o que gerava sinais de EEG. A aplicação de ultrassom focalizado na área V5 do cérebro aumentou consideravelmente a precisão do sistema BCI.

Bin He, professor de engenharia biomédica na Carnegie Mellon, afirmou que a pesquisa demonstrou que esse método melhorou a atenção e o desempenho. Isso é significativo porque as interfaces cérebro-computador (ICCs) não invasivas não necessitam de cirurgia, tornando-as mais seguras, baratas e fáceis de usar.

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BCIs não invasivos enfrentam alguns desafios. Eles geralmente apresentam menor qualidade de sinal, pois captam sinais do couro cabeludo em vez do interior do cérebro. Isso os tornava menos eficazes no passado. No entanto, a adição da neuromodulação por ultrassom focado parece resolver este problema ao estimular circuitos neurais específicos.

Grace Hwang, diretora do programa BRAIN Initiative no Instituto Nacional de Saúde (NIH), afirmou que essa descoberta pode ter uma aplicação ampla. Ela complementa um conjunto de ferramentas projetadas para ajudar pessoas com deficiências de comunicação.

O laboratório de He deseja utilizar ultrassom focalizado para aplicações além do sistema visual. O objetivo é investigar se a técnica pode aprimorar outras interfaces cérebro-computador (BCIs) não invasivas. No futuro, eles pretendem desenvolver um dispositivo de ultrassom focalizado menor que funcione melhor com BCIs baseadas em EEG.

A equipe está trabalhando para utilizar IA e aprimorar a eficiência do sistema. Eles desejam tornar a tecnologia que salva vidas mais acessível e eficaz.

Bin He é dedicado à sua pesquisa. Ele acredita que tornar a tecnologia não invasiva acessível a todos trará muitos benefícios. Seu laboratório está sempre trabalhando para aprimorar a tecnologia BCI. Esta recente conquista é um grande passo em direção a esse objetivo.