Tipos de Interface Cérebro-Máquina Escrita Mental 

Pesquisadores do Howard Hughes Medical Institute habilitaram com sucesso uma interface de máquina cerebral para digitar a caligrafia mental dos usuários pela primeira vez. A equipe decifrou a atividade cerebral associada à escrita de cartas à mão para alcançar o resultado.

O participante era um indivíduo com paralisia que tinha sensores implantados em seu cérebro, e a equipe contou com um algoritmo para identificar as letras enquanto ele tentava escrevê-las. O sistema conseguiu analisar isso e exibir o texto em uma tela em tempo real. 

De acordo com Krishna Shenoy, investigador do Howard Hughes Medical Institute na Universidade de Stanford, esse desenvolvimento pode permitir que pessoas com paralisia digitem rapidamente sem a necessidade de suas mãos. Shenoy foi acompanhado pelo neurocirurgião de Stanford, Jaimie Henderson. 

O trabalho foi publicado na revista Natureza em maio 12.

O participante conseguiu digitar 90 caracteres por minuto, o que é mais que o dobro da quantidade registrada anteriormente com uma espécie de interface cérebro-máquina. 

Jose Carmena, um engenheiro neural da Universidade da Califórnia, Berkeley, diz que “é um grande avanço no campo” que pode ajudar muitos tipos diferentes de pessoas com deficiência. As interfaces cérebro-computador permitem que o pensamento seja convertido em ação. 

“Este artigo é um exemplo perfeito: a interface decodifica o pensamento da escrita e produz a ação.”

Lesões e atividade neural

Mesmo que uma pessoa sofra uma lesão ou doença que a impeça de andar, segurar ou falar, a atividade neural do cérebro para tais ações permanece. Por causa disso, os pesquisadores podem usar essa atividade para criar sistemas que beneficiem esses indivíduos. 

A equipe de Shenoy trabalha na decodificação da atividade neural associada à fala há anos e desenvolveu uma maneira de os participantes implantarem sensores e usarem seus pensamentos para mover um cursor na tela. 

No entanto, não houve nenhum esforço real para fazer o mesmo com a caligrafia. 

“Queremos encontrar novas maneiras de permitir que as pessoas se comuniquem mais rapidamente”, diz Frank Willett, neurocientista do grupo.

BCI e sensores implantados

A equipe colaborou com um participante de 65 anos que estava inscrito em um ensaio clínico BrainGate2. O BrainGate2 está testando a segurança do BCI para dispositivos que transmitem dados diretamente do cérebro para um computador. 

Dois minúsculos sensores foram implantados por Henderson na parte do cérebro responsável por controlar a mão e o braço. Isso permitiu que o indivíduo movesse um braço robótico ou cursor por meio de tentativas de mover seu próprio braço paralisado.

Os sensores captaram sinais de neurônios individuais quando o participante imaginou escrever, e o algoritmo de aprendizado de máquina reconheceu padrões cerebrais ao produzir cada letra. Esse sistema permitiu ao homem copiar frases e responder perguntas quase tão rapidamente quanto alguém de sua idade digitando em um smartphone. 

De acordo com Willett, o BCI opera rápido porque cada letra provoca um padrão de atividade altamente distinto que pode ser facilmente distinguido pelo algoritmo.

A equipe agora voltará sua atenção para um participante que não pode falar, e os pesquisadores acreditam que esse novo sistema pode beneficiar muito os indivíduos que sofrem de paralisia causada por várias condições.