BCIs, (Brain-Computer Interface) ou Interfaces Cérebro-Computador, são tecnologias que permitem a comunicação direta entre o cérebro humano e um computador
A tecnologia BCI utiliza sinais cerebrais para controlar dispositivos externos, como próteses, jogos ou até mesmo digitar em um teclado virtual. É uma área promissora que tem o potencial de melhorar a vida de pessoas com deficiências motoras ou neurológicas. É emocionante ver o progresso que está sendo feito nessa área e as possibilidades futuras que ela pode oferecer.
Por Susana Taboas
Os estudos e testes utilizando a tecnologia de BCIs têm sido feitos em diversos países ao redor do mundo, incluindo Estados Unidos, Alemanha, Japão, Brasil, Correia e muitos outros. Esses estudos são conduzidos como uma pesquisa global contando com colaborações internacionais entre empresas privadas e universidades.
A Interface Cérebro-Computador (BCI) fornece um canal de comunicação alternativo entre o cérebro humano e uma máquina. A atividade mental é medida por diferentes sensores, entre outros: eletroencefalografia (EEG), eletrocorticografia (ECoG), magnetoencefalografia (MEG) e ressonância magnética funcional (fMRI).
Os estudos para utilizar o Brain-Computer Interface (BCI) para pessoas com problemas de saúde mental iniciaram na década de 1980, nos Estados Unidos e na Europa.
Na década de 1990, os estudos para utilizar o BCI começaram a ser realizados no Brasil. Atualmente, o BCI é uma terapia reconhecida e regulamentada pelo Conselho Federal de Medicina (CFM). O CFM aprovou o uso do BCI para o tratamento de uma variedade de condições de saúde mental, incluindo depressão, ansiedade, transtorno bipolar e esquizofrenia.
A Interface Cérebro-Computador (BCI) é um sistema de comunicação entre hardware e software que permite que a atividade cerebral controle computadores ou dispositivos externos.
As pessoas controlam os BCIs de várias maneiras, incluindo:
Eletrodos: Os eletrodos são pequenas placas de metal que são colocadas no couro cabeludo ou diretamente no cérebro. Eles medem a atividade elétrica do cérebro e enviam esses sinais para um computador. O computador então interpreta esses sinais e controla um dispositivo externo, como uma cadeira de rodas ou um computador.
Scanners de imagem cerebral: Os scanners de imagem cerebral, como a tomografia por emissão de pósitrons (PET) e a ressonância magnética funcional (fMRI), podem ser usados para medir a atividade cerebral. Esses dados podem então ser usados para controlar um dispositivo externo.
Interfaces cérebro-máquina (IHMs) não invasivas: As IHMs não invasivas não requerem que os eletrodos sejam colocados no cérebro. Em vez disso, eles usam ondas sonoras ou luz para medir a atividade cerebral. Esses dados podem então ser usados para controlar um dispositivo externo.
As aplicações de interfaces cérebro-computador (BCI) estão sendo exploradas em áreas tão diversas quanto segurança, detecção de mentiras, monitoramento de alerta, jogos, educação, arte e aumento da cognição humana
Os sistemas BCI para uso na medicina são frequentemente usados para ajudar pessoas com danos em suas funções cognitivas ou sensoriomotoras. O neuro-feedback está começando a ser usado por fisioterapeutas para pacientes com derrame para auxiliar na visualização das atividades cerebrais e na promoção do cérebro.
Um exemplo de interface cérebro-máquina é o exoesqueleto controlado pelo cérebro. Esse dispositivo mecânico auxilia a locomoção de pessoas com paralisia. Ele é controlado por sensores que registram a atividade elétrica do cérebro, que é então interpretada pelo computador para gerar os comandos necessários para mover o exoesqueleto.
Quem não se lembra de Juliano Pinto, de 29 anos que deu o “chute simbólico” em uma bola de futebol na abertura da Copa do Mundo realizada no Brasil, na Arena Corinthians, utilizando o exoesqueleto controlado pelo cérebro.?
O equipamento foi desenvolvido pela equipe do neurocientista brasileiro Miguel Nicolelis. Esse foi um marco que mostrou para o mundo que as interfaces cérebro-máquina podem ser usadas para melhorar a qualidade de vida de pessoas com deficiência.
A tecnologia BCI (brain-computer interface) é uma área emergente da neurociência que visa desenvolver interfaces que permitam a comunicação direta entre o cérebro e um dispositivo externo. Essa tecnologia tem o potencial de revolucionar a forma como nos comunicamos e interagimos com o mundo ao nosso redor.
Com o desenvolvimento de hardware de computador (por exemplo, GPU) e algoritmos (por exemplo, aprendizado de máquina, aprendizado profundo), o BCI está se tornando mais prático e estável.
Atualmente, as aplicações potenciais baseadas em BCI incluem, mas não se limitam a, robô/exoesqueleto/cadeira de rodas controlados pelo cérebro, plataformas controladas pelo cérebro para pacientes com ALS – Esclerose Lateral Amiotrófica, reabilitação de derrame/trauma, entre outras enfermidades.
Com a atualização de eletrodos e chips, a segurança do BCI está melhorando gradualmente. Dispositivos minimamente invasivos e não invasivos são frequentemente usados em BCIs. Do ponto de vista do algoritmo, com o desenvolvimento do aprendizado de máquina/profundo, a velocidade e precisão da decodificação são significativamente aumentadas.
Existem várias universidades no mundo que publicam pesquisas sobre Brain-Computer Interfaces (BCI). No Brasil, a USP – Universidade de São Paulo- possui pesquisas em andamento nessa área, buscando avançar no desenvolvimento e aplicação de BCIs. Essas pesquisas têm o objetivo de melhorar a qualidade de vida de pessoas com deficiências motoras e neurológicas, permitindo que elas controlem dispositivos eletrônicos apenas com o pensamento.
Esses são apenas algumas pesquisas publicadas sobre BCIs.
Progresso na Interface Cérebro-Computador: Desafios e Oportunidades
Desafios e Oportunidades para o Futuro da Interface Cérebro-Computador na Neuroreabilitação
Interface Cérebro-Computador: Avanço e Desafios
Usando interfaces cérebro-computador: uma revisão de estudos que empregam …
Esses estudos abordam os avanços recentes na tecnologia BCI e discutem os desafios e oportunidades na área.
Em conclusão, os BCIs (interfaces cérebro-máquina) são uma tecnologia promissora que tem o potencial de revolucionar a forma como interagimos com o mundo ao nosso redor. Eles podem ser usados para ajudar pessoas com deficiências a controlar dispositivos externos, como cadeiras de rodas e computadores. Eles também podem ser usados para melhorar a vida das pessoas com doenças mentais e neurológicas.
Os BCIs ainda estão em estágio inicial de desenvolvimento, mas têm o potencial de mudar a vida de milhões de pessoas e, em breve, estaremos falando em como implementar a criptografia para resguardar o sigilo dos pensamentos.
Segue abaixo alguns links interessantes sobre BCI no Brasil e no mundo:
- Brasil
- Instituto de Tecnologia da Universidade de São Paulo (USP): https://www.icmc.usp.br/
- Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC): https://www.ufsc.br/
- Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ): https://www.ufrj.br/
- Universidade de Brasília (UnB): https://www.unb.br/
- Mundo
- University of California, Berkeley: https://www.berkeley.edu/
- Massachusetts Institute of Technology (MIT): https://www.mit.edu/
- Stanford University: https://www.stanford.edu/
- Carnegie Mellon University: https://www.cmu.edu/
Sobre Susana Taboas
Susana Taboas | COO – Chief Operating Officer – CryptoID. Economista com MBA em Finanças pelo IBMEC-RJ e diversos cursos de extensão na FGV, INSEAD e Harvard University. Durante mais 25 anos atuou em posições no C-Level de empresas nacionais e internacionais acumulando ampla experiência na definição e implementação de projetos de médio e longo prazo nas áreas de Planejamento Estratégico, Structured Finance, Governança Corporativa e RH. Atualmente é Sócia fundadora do Portal Crypto ID e da Insania Publicidade.
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