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Ao conhecer o homem em fevereiro de 2018, Chaudhary tentou automatizar o sistema de comunicação que a família já utilizava. A equipe conectou um dispositivo de rastreamento ocular ao tool de computador que leria as cores e os números das linhas, permitindo que o homem selecionasse uma letra de cada vez usando os movimentos dos olhos para soletrar as palavras.
Mas à medida que o homem perdia cada vez mais o controle sobre os movimentos dos olhos, ele também se tornava menos capaz de se comunicar usando esse dispositivo. “Propusemos a implantação [an electrode]”, diz Chaudhary. Pequenos eletrodos podem ser implantados no cérebro para registrar diretamente a atividade elétrica das células cerebrais. O procedimento – que tende a envolver um buraco no crânio e cortar as camadas protetoras do cérebro – vem com um pequeno risco de infecção e danos ao cérebro. Então foi o último recurso, diz Birbaumer. “Se o [non-invasive] Os BCIs e os rastreadores oculares não funcionam mais, não há outra escolha”, diz ele.
O homem consentiu com o procedimento usando movimentos oculares, diz Chaudhary. Sua esposa e irmã também deram seu consentimento. Quando o procedimento foi aprovado por um comitê de ética e pelo Instituto Federal de Medicamentos e Dispositivos Médicos da Alemanha no ultimate de 2019, o homem havia perdido a capacidade de usar o dispositivo de rastreamento ocular. Em março de 2019, os cirurgiões implantaram duas pequenas grades de eletrodos, cada uma medindo 1,5 milímetro de diâmetro, no córtex motor do homem – uma região na parte awesome do cérebro responsável pelo controle do movimento.
Transformando sinais em comandos
No dia seguinte ao implante do eletrodo, a equipe começou a tentar ajudar o homem a se comunicar. No início, o homem foi solicitado a imaginar fazendo movimentos físicos – isso ajudou outros destinatários controlar membros protéticos e exoesqueletose é a abordagem que Neuralink, empresa de Elon Musk planeja tomar. A ideia é obter um sinal confiável do cérebro e traduzi-lo em algum tipo de comando.
Mas a equipe não conseguiu fazê-lo funcionar. Após 12 semanas de tentativas, eles descartaram a ideia e decidiram tentar uma abordagem chamada neurofeedback. O neurofeedback funciona mostrando a uma pessoa sua atividade cerebral em pace actual para que ela possa aprender a controlá-la. Nesse caso, quando os eletrodos no cérebro do homem registravam um aumento na atividade, um computador tocava um tom de áudio crescente. Uma queda na atividade cerebral teria um tom descendente.
“Em dois dias, ele conseguiu aumentar e diminuir a frequência de um tom sonoro”, diz Chaudhary, que diz que visitou o homem em sua casa todos os dias da semana durante 2019, até o coronavírus. “Foi simplesmente incrível.” O homem acabou aprendendo a controlar sua atividade cerebral para que pudesse tocar um tom ascendente para sinalizar “sim” e um tom descendente para sinalizar “não”.
A equipe então introduziu um tool que imitava o sistema de computador baseado em papel que o homem havia usado originalmente para se comunicar com sua família. O homem ouvia a palavra “amarelo” ou “azul”, por exemplo, para escolher um bloco de letras para selecionar. Ele então tocaria letras individuais e usaria um tom crescente ou decrescente para selecionar ou descartar cada uma (veja o vídeo).
Sem esforço
Desta forma, o homem emblem foi capaz de comunicar frases inteiras. “[His family] estavam tão animados para ouvir o que ele tinha a dizer”, diz Chaudhary, que, junto com seus colegas, publicou suas descobertas na revista Comunicações da Natureza na terça-feira. Uma das primeiras frases que o homem soletrou foi traduzida como “meninos, funciona tão sem esforço”.
A comunicação ainda technology lenta – leva cerca de um minuto para selecionar cada letra. Mas os pesquisadores acreditam que o dispositivo melhorou significativamente a qualidade de vida do homem. Ele pediu refeições e sopas específicas, orientou cuidadores sobre como mexer e massagear as pernas e pediu para assistir a filmes com seu filho pequeno, por exemplo. Uma frase traduzida como “Ecu amo meu filho criminal”.
“Muitas vezes, fiquei com ele até meia-noite, ou depois da meia-noite”, diz Chaudhary. “A última palavra technology sempre ‘cerveja’.”
Uma das primeiras frases que o homem soletrou foi traduzida como “meninos, funciona tão sem esforço”.
Chaudhary prevê desenvolver um catálogo de palavras usadas com frequência que possa eventualmente permitir que o tool whole automaticamente as palavras do homem enquanto ele as soletra, por exemplo. “Há muitas maneiras de torná-lo mais rápido”, diz ele.
Ninguém sabe quanto pace os eletrodos durarão no cérebro do homem, mas outros estudos descobriram que eletrodos semelhantes ainda funcionam cinco anos após serem implantados em outras pessoas. Mas para uma pessoa trancada, “um único dia pode fazer a diferença”, diz Kianoush Nazarpour, da Universidade de Edimburgo, que não esteve envolvido no trabalho. “Essa é uma oportunidade elementary para eles recuperarem a escolha e o controle de suas vidas”, diz ele. “Um dia de alta qualidade pode ser muito importante para essa pessoa.”
Nazarpour acha que a tecnologia poderia ser oferecida rotineiramente a indivíduos igualmente presos nos próximos 10 a fifteen anos. “Para uma pessoa que não tem absolutamente nenhuma comunicação, mesmo um “sim”/”não” é potencialmente uma mudança de vida”, diz ele.
Brian Dickie, diretor de desenvolvimento de pesquisa da Motor Neurone Illness Affiliation no Reino Unido, concorda que esse cronograma é realista. Mas ele se pergunta quantas pessoas com doença do neurônio motor – da qual a ELA é o tipo mais comum – podem se beneficiar de tais BCIs.
Contratempos
O homem que recebeu o BCI tem uma forma de ELA chamada atrofia muscular progressiva (PMA). Esta forma da doença tende a atingir os nervos motores que viajam da coluna para os músculos, deixando as pessoas incapazes de controlar seus músculos. Mas cerca de 95% dos casos de ELA também envolvem degeneração do córtex motor no cérebro, diz Dickie.
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