Pesquisadores Utilizam IA para Ajudar Pessoas com Condições Neurológicas a Controlar Cadeiras de Rodas Elétricas com Ondas Cerebrais

Assim que me sentei na cadeira de rodas elétrica, os pesquisadores colocaram um capacete na minha cabeça com condutores de eletrônios que se encaixavam no meu couro cabeludo. Eles fizeram ajustes até que um laptop conectado ao capacete começou a receber sinais do meu cérebro.

Com a intenção de detectar as ondas cerebrais mais fracas e reconhecer seus padrões para previsão por meio de inteligência artificial (IA), fui primeiro instruído a praticar movimento imaginado controlando um avatar na tela com apenas meus pensamentos, o que seria a base para controlar a cadeira de rodas.

Levou um pouco de prática, mas eventualmente, o avatar se moveu simplesmente por eu pensar em fechar minha mão esquerda.

Mesmo quando eu cometia um erro – como mover o avatar em direção a um obstáculo em vez de afastá-lo – os pesquisadores explicaram que a instrução foi substituída pela tecnologia de previsão e estimativa da IA, que, nesse ponto, havia reconhecido padrões em minhas ondas cerebrais que poderiam ajudá-la a prever com precisão as instruções futuras para o avatar.

Uma vez que o instrumento havia sido treinado por minhas ondas cerebrais, era hora de tentar usar meus pensamentos para controlar a cadeira de rodas elétrica. Fechei os olhos e concentrei-me em como se sentia mover minha mão esquerda, que estava descansando, imóvel, na minha perna. À medida que imaginei fazer um punho fechado com minha mão esquerda, a cadeira de rodas começou a se mover para a esquerda – a direção desejada!

Apesar de não precisar de uma cadeira de rodas na minha vida diária, a experiência de alimentar o veículo com meus pensamentos – assistida pela IA – foi inspiradora, considerando o potencial que poderia ter para melhorar a vida de pessoas que sofrem de lesões graves na medula espinhal ou condições neurológicas, como Esclerose Múltipla, Paralisia Cerebral ou Síndrome de Guillain-Barré.

Essas condições frequentemente deixam os pacientes acamados ou dependentes de enfermeiros ou membros da família para ajudá-los a se mover.

Durante anos, cientistas têm se esforçado para desenvolver tecnologia para ajudar indivíduos afetados por essas condições a recuperar parte de sua mobilidade e autonomia corporal. Em 2009, a Toyota anunciou uma cadeira de rodas que poderia ser controlada usando sinais de eletroencefalograma (EEG); em 2023, pesquisadores da Universidade de Pádua, na Itália, desenvolveram tecnologia de interface cérebro-máquina que permite que indivíduos completamente paralisados dirijam cadeiras de rodas elétricas usando ondas cerebrais; e outros estudos de cadeiras de rodas alimentadas por ondas cerebrais incorporam realidade aumentada, visão computacional e tecnologia de calibração offline.

Embora inovações como essas tenham ajudado consideravelmente a reduzir a lacuna de mobilidade para indivíduos que sofrem de condições neurológicas graves, pesquisadores da NTT Research me disseram que muitas limitações ainda permanecem, especialmente quando se considera que as ondas cerebrais não são necessariamente as mesmas em todas as pessoas, nem ao longo da vida de um indivíduo.

Em sua recente conferência Upgrade 2025, em San Francisco, a NTT Research mostrou tecnologia de IA que, segundo eles, pode prever e completar sinais de ondas cerebrais interrompidos, permitindo que pacientes com condições neurológicas graves controlem cadeiras de rodas elétricas.

“É sabido que as ondas cerebrais podem variar devido a vários fatores. No entanto, nossa tecnologia é projetada para otimizar a IA para cada indivíduo, então acreditamos que ela permanece eficaz apesar de tais variações”, disse Kengo Okitsu, um pesquisador que trabalhou no projeto.

A atividade elétrica do cérebro é registrada em ondas alfa, beta, gama, delta e teta, e grande parte de seu significado funcional ainda está sendo debated. Beta e ritmo Mu ondas alfa, que variam de 12 a 30 Hz e 8 a 10 Hz, respectivamente, estão relacionadas ao movimento, sugerindo movimento planejado e instruído.

No entanto, as ondas cerebrais não são consistentes entre a população. Indivíduos com deficiências cognitivas, como demência e Doença de Alzheimer, experimentam diminuição da atividade e reatividade das ondas cerebrais. A idade também pode impedir que os indivíduos produzam ondas cerebrais fortes o suficiente para alimentar cadeiras de rodas elétricas; e até mesmo distúrbios psiquiátricos, como TDAH, esquizofrenia e depressão podem afetar a frequência do EEG.

A tecnologia de ondas cerebrais existente não pode praticamente acompanhar todas essas variações. Em vez disso, os pesquisadores estão apostando na IA para ajudar a completar e complementar sinais de ondas cerebrais insuficientes ou imprecisos, reconhecendo padrões de ondas cerebrais que permitirão que ela preveja o movimento corporal imaginado.

“Nossa tecnologia funcionará para todos, pois é atualizada continuamente pela IA”, disse Okitsu. “Ela se concentra em coletar dados para a IA durante a operação real da interface cérebro-máquina. Então, as pessoas podem operar o avatar primeiro, e nossa tecnologia é atualizada com a ajuda da IA.”

Os pesquisadores também destacaram que o tempo de reação relativamente rápido de converter um pensamento – como fechar um punho – em uma ação – como girar uma cadeira de rodas – também é auxiliado por uma infraestrutura de comunicação baseada em fótons chamada IOWN, que permite o processamento de dados de alta capacidade e baixa latência. A rede usa sinais de fótons (luz) em vez de sinais elétricos para transmissão de informações, acelerando a transferência e processamento de dados.

A integração dessas tecnologias em cadeiras de rodas controladas por ondas cerebrais representa a utilização de tecnologias emergentes para a construção de ferramentas de mobilidade mais acessíveis.

O projeto pode significar uma evolução no estilo de vida para pessoas com deficiência e seus cuidadores, que serão ambos fornecidos com mais liberdade e autonomia.