A interface cérebro-computador
A tecnologia que cria uma interface cérebro-computador (brain-computer interface) já existe e pode em breve permitir que as pessoas controlem robôs e computadores apenas com o pensamento. Então, como a BCI funciona e o que ela pode fazer?
O cérebro usa células especializadas chamadas neurônios para transmitir mensagens. Sempre que pensamos, nos movemos, sentimos ou nos lembramos de algo, pequenos sinais elétricos são transportados de neurônio para neurônio. Esses sinais são gerados por diferenças no potencial elétrico transportado por íons na membrana de cada neurônio. É possível detectar esses sinais elétricos usando um dispositivo chamado eletroencefalógrafo (EEG), que é anexado ao couro cabeludo. Um sinal de maior resolução também pode ser recebido implantando eletrodos diretamente no cérebro, embora isso exija cirurgia invasiva e possa ter conseqüências negativas duradouras.
Os eletrodos medem as pequenas diferenças na voltagem entre os neurônios. Essas diferenças podem ser interpretadas por um algoritmo e usadas para "comandar" computadores. Por exemplo, se uma pessoa pensa em mover seu braço direito, o sinal é detectado e usado para instruir um robô a movimentar seu braço direito. Por outro lado, os pesquisadores podem usar um EEG para saber quais sinais são enviados para o cérebro pelo nervo óptico quando alguém vê a cor azul. Uma câmera poderia então ser usada para detectar cores, e um sinal poderia ser enviado diretamente para o cérebro de uma pessoa cega sempre que a cor azul fosse detectada. Isso permitiria que uma pessoa cega “visse” a cor. Na verdade, os pesquisadores estão desenvolvendo implantes ópticos, conectados a óculos com uma pequena câmera, que pode restaurar a visão de algumas pessoas cegas.
Outro uso precoce da BCI foi o implante coclear. Em um ouvido que funciona normalmente, a vibração das ondas sonoras é passada para os nervos por pequenos órgãos no ouvido. Se esses órgãos forem danificados, pode ocorrer perda auditiva, mesmo que os nervos auditivos estejam funcionando perfeitamente bem. Para essas pessoas, um implante coclear pode ser usado para converter as ondas sonoras em sinais elétricos.
Alguns dos usos mais promissores da BCI envolvem restaurar funções. Por exemplo, permitir que alguém que perdeu uma mão controle uma prótese robótica usando comandos mentais. Isso envolve primeiro "ensinar" o computador a entender os sinais cerebrais para o movimento. Para fazer isso, o usuário é equipado com um EEG ou implante e, em seguida, visualiza o movimento que deseja replicar, por exemplo, abrindo a mão. Eventualmente, o software aprende os sinais associados à abertura da mão.
Esses sistemas já estão em uso, mas existem limitações. Por um lado, o sinal captado pelos eletrodos é fraco e propenso a interferências. Algo tão simples como piscar pode interferir. Além disso, o equipamento usado para ler os sinais do cérebro é volumoso. Embora os pesquisadores estejam trabalhando para criar gadgets menores e mais portáteis, ainda há algum caminho a percorrer. O maior problema, no entanto, é a complexidade do próprio cérebro. Ainda há muito a se compreender sobre o seu funcionamento.