Entradas e saídas da BCI

Um dos grandes desafios enfrentados atualmente pelos pesquisadores da interface cérebro-computador é o mecanismo básico da própria interface. O método mais simples e menos invasivo é um conjunto de eletrodos – conhecido como electroencefalograma (EEG) – aplicado no couro cabeludo. Os eletrodos podem ler os sinais do cérebro. Entretanto, o crânio bloqueia muitos dos sinais elétricos e distorce o que passa por ele.

Para conseguir um sinal com melhor resolução, os cientistas devem implantar os eletrodos diretamente na matéria cinzenta do próprio cérebro , ou na superfície do mesmo, sob o crânio. Isso permite uma melhor recepção dos sinais elétricos e a implantação dos eletrodos na área especifica do cérebro onde os sinais correspondentes são gerados. Entretanto, esse método apresenta diversos problemas já que ele requer uma cirurgia invasiva para a colocação dos eletrodos. Além disso, dispositivos deixados no cérebro por muito tempo tendem a causar a formação de cicatrizes na matéria cinzenta. Essas cicatrizes também bloqueiam os sinais.

Independentemente da localização dos eletrodos, o mecanismo básico é o mesmo: os eletrodos medem, a cada minuto, as diferenças de voltagem entre os neurônios. O sinal é então ampliado e filtrado. Nos sistemas atuais da BCI, isso é interpretado por um programa de computador, diferentemente dos antigos encefalogramas onde os sinais eram enviados a uma caneta que desenhava automaticamente os traçados numa folha contínua de papel.

No caso do dispositivo sensorial BCI, a função ocorre de forma inversa. Um computador converte o sinal, tal como o de uma câmera de vídeo, nas voltagens necessárias para desencadear os neurônios. Os sinais são enviados ao implante localizado na área correspondente do cérebro, e se tudo funcionar bem, os neurônios enviam e a pessoa recebe uma imagem visual que corresponde ao que a câmera está vendo.

Outra forma de medir a atividade cerebral é através de uma Imagem de Ressonância Magnética (IRM). O aparelho de IRM é um equipamento enorme e complicado. Ele produz imagens de alta resolução da atividade cerebral, mas pode ser usado como parte de uma BCI permanente ou semi permanente. Os pesquisadores o usam para definir os pontos de referência de certas atividades cerebrais e determinar a localização dos eletrodos no cérebro a fim de medir uma determinada função. Por exemplo, se os pesquisadores estiverem tentando implantar eletrodos que permitirão que alguém controle um braço mecânico com seus pensamentos, eles devem, primeiro, fazer uma ressonância magnética na pessoa e pedir que ela pense em mexer seu braço de verdade. A IRM mostrará qual área do cérebro está ativa durante o movimento do braço, dando-lhes uma idéia melhor da localização certa dos eletrodos.

Então, quais são os usos práticos de uma BCI? Leia mais para descobrir as possibilidades.