Pó neural: uma frota de robôs microscópicos para ler seu cérebro

Esta semana, um grupo de pesquisadores da Universidade da Califórnia em Berkeley (EUA) publicou um estudo sobre nanorrobôs que entram em seu cérebro. E como eles teriam o tamanho de partículas de poeira, os robozinhos são chamados de “pó neural”. É claro.

O estudo avalia se é plausível existir uma interface cérebro-máquina composta de três partes. Primeiro, milhares de pequenos sensores com o tamanho de micróbios, o “pó neural”, que detectam os impulsos elétricos dentro de sua massa cinzenta – especificamente, dentro do seu córtex.

Em segundo lugar, para monitorar o pó neural, um transceptor ultrassom instalado entre o crânio e a pele. As partículas seriam alimentadas por piezoeletricidade: ou seja, as partículas convertem ondas sonoras em sinais elétricos.

Finalmente, um nódulo maior na superfície da sua cabeça traz uma bateria, o processamento de dados, e a capacidade de transmitir dados para um receptor próximo. A ideia é exposta no estudo “Poeira Neural: uma solução ultrassônica de baixo consumo de energia para interfaces crônicas cérebro-máquina”.

Os cientistas vêm experimentando sensores cerebrais há décadas. Mas a ideia da frota de microssensores que podem ser injetados (ou inalados!) para o cérebro é algo novo. De certa forma, é ameaçador, insinuando a ideia de uma tecnologia de vigilância tão pequena que você nem se daria conta dela.

Mas isso é uma versão extrema de como o pó neural poderia ser utilizado. Ele também pode fornecer uma interface para pessoas com deficiência interagirem com o mundo, ou um sistema de monitoramento de pacientes de neurologia – um passo para uma interface cérebro-computador verdadeiramente “invisível”.

Tecnicamente, o conceito de interface cérebro-computador existe desde a invenção da máquina de eletroencefalograma, mas decolou na década de 1970, quando pesquisadores da Universidade de Washington conectaram macacos a um medidor de biofeedback, que permitiam aos primatas controlar um braço robótico usando seus pensamentos.

A essência básica da tecnologia é o seguinte: cada vez que um neurônio emite um impulso, escapa um pouquinho de eletricidade. Os cientistas podem detectar, fora do seu crânio, esses sinais vazados – e eles conseguem decodificar esses sinais cada vez melhor. É assim que funcionam tecnologias como os sensores NeuroSky e outros sensores ligados a um capacete, ou direto na cabeça.

Mas muitos cientistas acreditam que capacetes (e até mesmo o Google Glass) são uma tecnologia de ponte: algo intermediário até que seja possível pensar “ligar luzes”, por exemplo. O maior problema técnico impedindo uma solução boa e não-invasiva é que os sensores cranianos são imprecisos, principalmente porque seu crânio é espesso. Conversando com Nick Bilton sobre o futuro da interface cérebro-computador (BCI), o neurocientista John Donoghue disse o seguinte:

As atuais tecnologias para o cérebro são como tentar ouvir uma conversa em um estádio de futebol usando um dirigível. Hoje, para realmente entender o que está acontecendo no cérebro, você precisa implantar cirurgicamente um conjunto de sensores no cérebro.

Portanto, o maior desafio para a BCI agora é reduzir gradualmente o tamanho dos sensores, para que eles não danifiquem o cérebro. Por exemplo. com um exército de sensores do tamanho de micróbios que, juntos, poderiam transmitir e receber dados em uma resolução muito maior – em outras palavras, pó neural. [Pó Neural via MIT]