Pesquisadores na China concluíram com êxito a implantação completa de um sistema de interface cérebro-máquina (BMI, na sigla em inglês) semi-invasivo em pacientes com afasia e paralisia, segundo informações divulgadas na quinta-feira, 21, em coletiva de imprensa realizada pelo Instituto Chinês de Pesquisa do Cérebro em Beijing (CIBR), pelo Hospital Xuanwu, afiliado à Universidade Médica da Capital, e pela empresa NeuCyber NeuroTech (Beijing).
O estudo clínico, conduzido pelas três instituições, demonstrou que o sistema NeuCyber Matrix BMI possibilitou a pacientes paralisados o controle de computadores e braços robóticos, além de permitir que um paciente afásico voltasse a produzir a língua chinesa, restabelecendo sua capacidade de comunicação.
Segundo os dados apresentados, mais de 98% dos canais do sistema implantado permaneceram funcionais após os procedimentos cirúrgicos.
O NeuCyber Matrix BMI System é composto por um microeletrodo de filme nanoestruturado, fino e flexível, com 128 canais, integrado a um microcircuito responsável pelo registro e processamento de sinais cerebrais captados via eletrocorticografia (ECoG). A tecnologia opera de forma totalmente sem fio.
De acordo com o diretor do CIBR, Luo Minmin, a interpretação dos sinais cerebrais no sistema se baseia em três componentes principais: um micro-host de alta integração com capacidade de processar sinais de alto fluxo e baixa energia; uma tecnologia de comunicação sem fio de curta distância e alta largura de banda; e um algoritmo de decodificação em tempo real, voltado à interpretação de movimentos motores e linguagem.
A primeira cirurgia utilizando esse sistema foi realizada no início deste mês por uma equipe liderada por Zhao Guoguang, presidente do Hospital Xuanwu.
O procedimento foi direcionado a um paciente diagnosticado com esclerose lateral amiotrófica (ELA) e que havia perdido a capacidade de fala. A cirurgia implantou o sistema de BMI na região esquerda da dura-máter, área associada ao processamento da linguagem no cérebro humano.
A técnica utilizada foi classificada como semi-invasiva, com os eletrodos posicionados fora da dura-máter, ao contrário de procedimentos invasivos em que os eletrodos são implantados diretamente no tecido cerebral. O objetivo foi preservar a integridade cerebral e captar sinais neurais com menor risco de complicações.
Além dos eletrodos, foi inserido um dispositivo de controle e transmissão de sinais, com dimensões semelhantes às de uma moeda, diretamente na superfície craniana.
Esse componente é responsável pela captação dos sinais cerebrais e pela comunicação sem fio com o sistema de decodificação, além de viabilizar o fornecimento de energia por meio de tecnologia de campo próximo.
O paciente submetido ao procedimento iniciou o treinamento de decodificação de linguagem em 14 de março. No primeiro dia, a taxa de precisão de decodificação em tempo real atingiu 34% em um conjunto de 62 palavras de uso comum. Posteriormente, essa taxa foi ampliada para 52%, segundo Zhao Guoguang.
Com o auxílio de um algoritmo de correção adaptativa baseado em um grande modelo de linguagem, o sistema foi capaz de traduzir os sinais cerebrais em frases simples, incluindo “Quero beber água”, “Quero comer” e “Estou muito animado hoje. Gostaria de dar um passeio com minha família”.
O tempo de resposta do sistema para a decodificação de um único caractere em chinês foi reduzido para menos de 100 milissegundos.
Segundo Li Yuan, diretor de desenvolvimento de negócios da NeuCyber NeuroTech, a tecnologia pode ser integrada a sistemas de fala sintética, permitindo que pacientes com deficiência na fala tenham suas intenções vocalizadas.
“A tecnologia BMI pode ajudar pacientes com deficiência na fala a recuperar suas habilidades de comunicação”, afirmou Li.
Zhao acrescentou que os resultados obtidos até o momento indicam a possibilidade de que o sistema possa ser aplicado em tratamentos de longo prazo para pacientes com afasia e outras doenças neurológicas.
Segundo ele, a aplicação clínica da tecnologia abre novas perspectivas para o diagnóstico e reabilitação funcional em casos de perda de linguagem.
As instituições envolvidas afirmaram que a pesquisa continuará com novos testes clínicos e avaliações de longo prazo. O objetivo é expandir o uso da interface cérebro-máquina para um número maior de pacientes, tanto em casos de distúrbios motores quanto de linguagem.
O CIBR, o Hospital Xuanwu e a NeuCyber anunciaram que os próximos estágios do projeto incluirão ajustes nos algoritmos de decodificação, testes com diferentes perfis de pacientes e desenvolvimento de novas aplicações baseadas na mesma tecnologia.
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