Austrália se Junta à Corrida de Interfaces Cérebro-Computador com Tecnologia Menos Invasiva

Nos últimos meses, as interfaces cérebro-computador (BCIs) ganharam destaque na inovação tecnológica, com a China na vanguarda da comercialização dessa nova tecnologia. No entanto, a Austrália, através da startup Fluent, pode em breve deixar sua marca ao desenvolver um dispositivo que transforma a forma como pessoas com deficiência de fala se comunicam. Muitas das tecnologias de comunicação disponíveis atualmente têm limitações para pessoas que vivem com condições neurológicas, como a esclerose lateral amiotrófica e a esclerose múltipla. À medida que essas condições progridem, muitos pacientes enfrentam dificuldades crescentes para falar e podem eventualmente perder a capacidade de se comunicar verbalmente.

O dispositivo da Fluent adota uma abordagem diferente em relação a muitos sistemas existentes de BCI. Enquanto os BCIs invasivos requerem cirurgia cerebral para implantar eletrodos dentro do crânio, o dispositivo da Fluent é projetado para ficar abaixo do couro cabeludo, mas fora do crânio, com a expectativa de ser uma alternativa mais segura e acessível. "Até agora, essa capacidade tecnológica era considerada possível apenas com eletrodos altamente invasivos implantados dentro do crânio", afirmou o cofundador da Fluent e engenheiro biomédico, Dr. Tim Mahoney. A pesquisa de Mahoney sugere que os sinais captados pelo dispositivo são comparáveis, independentemente de os eletrodos estarem posicionados dentro ou fora do crânio.

Se essa abordagem for validada por meio de testes adicionais, ela pode representar um avanço significativo no desenvolvimento de BCIs, já que os sistemas invasivos capturaram historicamente sinais cerebrais de maior qualidade em comparação aos não invasivos. "Nosso dispositivo será posicionado acima de uma área do cérebro chamada córtex motor, que controla os músculos da fala. Se você pensar nos sinais elétricos como códigos QR: quando uma pessoa fala, cada movimento individual da boca e da mandíbula produz diferentes 'códigos QR' em seu córtex motor", explicou Mahoney. Segundo ele, esses 'códigos QR' também ocorrem quando uma pessoa com dificuldade de fala tenta se expressar. O dispositivo consegue captar esses códigos em sequência, revelando o que a pessoa está tentando dizer.

O dispositivo é capaz de captar sinais cerebrais e registrá-los em sequência, permitindo que pesquisadores entendam o que uma pessoa está tentando comunicar. Um sistema de machine learning está em desenvolvimento para traduzir a atividade cerebral em texto escrito ou áudio apenas com o pensamento de se comunicar. "Após construir o maior conjunto de dados em inglês de seu tipo, fizemos uma parceria com uma equipe japonesa que possui um conjunto de dados ainda maior", destacou Mahoney. "Essa colaboração provou que um modelo pode isolar com precisão a frase correta de um conjunto de 128 opções com 96% de precisão". Até o momento, a tecnologia passou por testes preliminares em humanos no Aikenhead Centre for Medical Discovery, no Hospital St Vincent, em Melbourne. Durante esses testes, os participantes usaram um capacete equipado com 144 eletrodos posicionados sobre o córtex motor enquanto falavam, mímicas de palavras e imaginavam diferentes frases. O trabalho da equipe resultou em um dos maiores conjuntos de dados de atividade cerebral em inglês já montados.

Como outras tecnologias médicas avançadas, os BCIs devem passar por uma rigorosa revisão regulatória antes de serem comercializados, e a Fluent espera que o processo de aprovação na Austrália siga padrões reconhecidos internacionalmente. "O BCI é uma tecnologia relativamente nova, com os primeiros dispositivos sendo aprovados atualmente na China e nos EUA. O processo regulamentar para a tecnologia BCI segue os mesmos requisitos de dados de segurança e eficácia usados para a aprovação de dispositivos médicos em diversos órgãos reguladores". Mahoney também expressou otimismo em relação às possibilidades de ensaios clínicos na Austrália, ressaltando os incentivos fiscais de P&D que o país oferece, o que dá à Fluent uma boa posição para acelerar seu caminho rumo à autorização regulatória.

Com a China e os Estados Unidos avançando em tecnologias BCI minimamente invasivas, a Fluent espera que sua abordagem se destaque ao priorizar a acessibilidade em vez da máxima fidelidade de sinal. "O campo de BCI avançou enormemente nos últimos cinco anos. A Neuralink está próxima de comercializar o controle de cursor, grupos de pesquisa demonstraram decodificação de fala online com eletrodos colocados diretamente no cérebro, e a META lançou recentemente seu modelo Brain2Qwerty, que pode converter a atividade cerebral 'digitando' não invasiva em texto", concluiu Mahoney. "O BCI de fala subcortical que a Fluent está construindo não terá o mesmo desempenho que dispositivos mais invasivos, porém acreditamos que nossa solução é muito mais acessível devido à natureza de baixo risco e à facilidade de uso do dispositivo". Mahoney também acredita que a abordagem de baixo risco pode oferecer desempenho de decodificação de fala quase perfeito quando combinada com modelos de linguagem de grande porte que corrigem erros de maneira informada.

Esse desenvolvimento é um marco no campo das interfaces cérebro-computador e um forte indicativo do potencial para melhorias na comunicação de pessoas com deficiências, com um enfoque técnico que pode traçar um caminho seguro em um mercado em rápida evolução. Para mais informações, é possível acessar o documento original em inglês por meio do link da fonte.