Feche e abra os olhos, e o ponto vermelho do WeChat lembra-lhe que há mais de 200 mensagens por responder. Perante tanta pendência para tratar, e com preguiça de digitar e de enviar mensagens de voz... "Se pudesse responder apenas com a mente, sem usar as mãos ou a boca, seria ótimo..."

"Espero que, no futuro, possa manipular o meu corpo e voltar a ter uma vida normal..." eis a frase de um paciente com lesão medular grave, tetraplégico há mais de dez anos. Como "mudar o destino"?

Um macaco sentado na cadeira, sem mexer as mãos, como consegue agarrar um morango à sua frente controlando o braço robótico?

Se fosse feito um levantamento da "tecnologia mais futurista" entre os projetos de investigação atuais, a interface cérebro-computador certamente estaria na lista.

A tecnologia de interface cérebro-computador, como a "autoestrada da informação" para a comunicação entre o cérebro e os dispositivos externos, é a tecnologia de ponta da nova geração da interação homem-computador e da inteligência híbrida homem-computador.

Em poucas palavras, a interface cérebro-computador capta mudanças subtis nos sinais elétricos do cérebro, decodifica as intenções do cérebro e realiza o controlo de "ações" pela "mente", permitindo o controlo de máquinas sem usar as mãos.

Então, quais são as perspetivas de aplicação da tecnologia de "interface cérebro-computador"? Quais são as atuais tentativas e progressos nessa área em Beijing? Siga-nos para entrar no campo da saúde do futuro e encontre as respostas na entrevista "Forças Produtivas de Nova Qualidade Demonstradas em Beijing",sobre o tema da ciência do cérebro e da interface cérebro-computador.

A interface cérebro-computador invade o "universo de três libras", e os pacientes hemiplégicos obtêm uma versão real do "Doraemon"

O cérebro humano, com dezenas de milhares de milhões de neurónios interligados, complexo e preciso como o universo, é chamado pelos cientistas de "universo de três libras" por ter pouco mais de mil gramas de peso, ou cerca de três libras. A tecnologia de interface cérebro-computador, em rápido desenvolvimento, abre uma janela para os humanos entenderem seus próprios cérebros.

As interfaces cérebro-computador são divididas em duas categorias principais: invasivas e não invasivas, com a distinção entre elas sendo a implantação ou não de elétrodos ou chips dentro do cérebro. Atualmente, as interfaces cérebro-computador invasivas têm vantagens naturais significativas em termos de qualidade de aquisição de sinais, resolução espacial e precisão de regulação neural. No entanto, também enfrentam diversos desafios, relativos às múltiplas disciplinas envolvidas, as cadeias de I&D longas, a integração de sistemas e a segurança clínica.

No local do evento no Hospital Tiantan, vimos o paciente hemiplégico Li Liang (nome fictício) usando um chapéu de coleta de informações eletroencefalográficas e um exoesqueleto mecânico nas mãos, "comandando" o movimento do braço robótico através de instruções de sinais eletroencefalográficos. Enquanto o cérebro controla dispositivos externos, os movimentos das mãos também são retroalimentados para os nervos do cérebro, formando um circuito fechado e promovendo a reparação neural.

"Cerca de 30% dos pacientes com acidente vascular cerebral apresentam sequelas em diferentes graus. Após a lesão do circuito neural motor do paciente, os meios convencionais de reabilitação só podem restaurar parte das funções, enquanto a tecnologia de interface cérebro-máquina pode ultrapassar os nervos danificados do paciente e realizar a substituição funcional", disse Yang Yi, médico-chefe do Centro de Neurocirurgia do Hospital Tiantan.

Segundo informações, após quase um ano de reabilitação, Li Liang já voltou ao trabalho como engenheiro de software.

Ou seja, num futuro próximo, a interface cérebro-computador pode dar-lhe comunicação direta pela mente, e até permitir que pacientes hemiplégicos alcancem certo grau de "ascensão mecânica".

No local, também vimos exposições de vários produtos desenvolvidos em conjunto com o Hospital Tiantan para a interface cérebro-computador, tais como cadeiras de rodas controladas pela mente, sistema de meditação com pensamento positivo, sistema de treinamento de concentração de interface cérebro-computador, mouse IA, digitação controlada pela mente e plataforma inteligente de reabilitação de interface cérebro-computador multimodal.

"Telepatia" através de um "fio" – Anúncio dos últimos progressos do Beinao nº1 e Beinao nº2

O Beinao nº1 e o Beinao nº2, desenvolvidos conjuntamente pelo Instituto Chinês de Investigação do Cérebro de Beijing e pela Beijing Xinzhida Neurotecnologia Co., Ltda. também apresentaram os últimos progressos na entrevista temática.

"Atualmente, o Beinao nº1 já completou o desenvolvimento de elétrodos de alta densidade flexíveis de centenas a milhares de canais para o córtex cerebral, e já foi implantado em pequenos animais por mais de seis meses, com impedância do elétrodo e qualidade do sinal com estabilidade de longo prazo. Prevê-se que, no início de 2025, o desenvolvimento e integração de engenharia do sistema micro sem fios totalmente implantável do Beinao nº1 entre na fase de pesquisa clínica de implantação e decodificação de longo prazo em humanos. Colaboramos estreitamente com instituições clínicas como o Hospital Tiantan, o Hospital Xuanwu e o Hospital do Cérebro de Sanbo, e realizamos seis estudos clínicos, tendo todos aprovados pela comissão de ética hospitalar, com recrutamento de pacientes em andamento", disse Li Yuan, diretor de desenvolvimento de negócios da Beijing Xinzhida Neurotecnologia Co., Ltda.

O Beinao nº2 realizou pela primeira vez a intercetação controlada pelo cérebro de alvos de movimento bidimensional por primatas não humanos na arena internacional.

No vídeo exibido no local, pode-se ver um pequeno macaco sentado na cadeira, olhando para uma tela à sua frente, e, com seu pensamento, o ícone circular na tela move-se de acordo com sua vontade.

Isto deve-se a um dos três componentes principais desenvolvidos pela China no Beinao nº2 – o elétrodo de microfio flexível de alto fluxo. No crânio do macaco, já foi implantado um fio fino. Este fio fino, juntamente com o dispositivo de aquisição de sinais eletroencefalográficos de alta velocidade de milhares de canais e o algoritmo de decodificação neural gerativo baseado na estratégia de controlo prévio da velocidade, criado pela primeira vez internacionalmente por cientistas chineses, fornece um "produto feito na China" para a interface cérebro-computador.

O elétrodo flexível, fino como um fio, atuando como um "sensor", precisa captar com precisão o máximo de sinais eletroencefalográficos possível. O algoritmo deve atuar como um excelente "tradutor", decodificando claramente as intenções do cérebro. Este sistema já foi implantado de forma estável no crânio de macacos por um ano, e além do cursor no ecrã do computador, este sistema também pode controlar um braço robótico, realizando a intercetação e captação cerebral de alvos dinâmicos.

"No próximo passo, levaremos o sistema de interface cérebro-computador de alto desempenho e alto número de canais, totalmente implantável e sem fios, para a prática clínica, ajudando pacientes com deficiências motoras e de fala causadas por lesões medulares, acidente vascular cerebral, esclerose lateral amiotrófica, entre outras, a reconstruir suas funções e melhorar a qualidade de vida", disse Li Yuan, diretor de desenvolvimento de negócios da Neucyber Neurotech( Beijing) Co., Ltda.

(Fonte: Comissão Municipal de Ciência e Tecnologia de Beijing, Comissão Administrativa do Parque de Ciência de Zhongguancun)