A tecnologia evoluiu de forma a hoje já ser possível usar a mente para controlar dispositivos. Apesar de ainda ser um dos primeiros estudos do seu género, várias pessoas com deficiências motoras foram capazes de operar uma cadeira de rodas que traduz os seus pensamentos em movimento. O salto é gigante.
O vídeo mostra como num ambiente desorganizado, o utilizador desta nova tecnologia consegue o controlo da cadeira apenas com os comandos mentais.
Controlar uma cadeira de rodas com o poder do pensamento
O estudo é um importante passo em frente para os sistemas de interface cérebro-máquina-computador que transformam a atividade mental em ação. Os investigadores estudaram o conceito de uma cadeira de rodas movida a pensamentos durante anos, mas a maioria dos projetos utilizou sujeitos não deficientes ou estímulos que levam o dispositivo a controlar mais ou menos a pessoa em vez do contrário.
Neste caso, três pessoas com tetraplegia, a incapacidade de mover os braços e pernas devido a lesões na coluna vertebral, operaram a cadeira de rodas num ambiente natural, com os obstáculos reais e foram obtidos diferentes graus de sucesso.
A interface registava a sua atividade cerebral e um algoritmo de aprendizagem automática traduzia-a em comandos que conduziam a cadeira de rodas. Os investigadores dizem que este é um sinal de viabilidade comercial futura para cadeiras de rodas movidas pela mente que podem ajudar as pessoas com funções motoras limitadas.
Demonstrámos que as pessoas que serão realmente os utilizadores finais deste tipo de dispositivos são capazes de navegar num ambiente natural com a ajuda de uma interface cérebro-máquina.
Explicou o autor principal José del R. Millán, professor no departamento de engenharia elétrica e informática da Universidade do Texas, em Austin.
EEG: Tecnologias menos invasivas estão a um passo da comercialização
O estudo é também significativo devido ao equipamento não invasivo utilizado para operar a cadeira de rodas. Os investigadores não implantaram qualquer tipo de dispositivo nos participantes, nem utilizaram nenhuma estimulação nos mesmos.
Os participantes usaram uma touca coberta com elétrodos que registavam a atividade elétrica cerebral, conhecida como eletroencefalograma (EEG). Um dispositivo amplificador enviou esses sinais elétricos para um computador que interpretou as intenções de cada participante e os traduziu em movimento.
Quando as pessoas sofrem lesões graves que terminam em paralisia, o cérebro perde as vias para entregar comandos ao corpo e criar movimento. Mas a mente permanece ativa e a interface é capaz de capturar e facilitar o movimento, como se o cérebro estivesse a falar com o corpo em vez de um computador.
Duas dinâmicas importantes foram os principais contribuintes para o sucesso do estudo. A primeira envolve um programa de formação para os utilizadores.
Os utilizadores foram ensinados métodos para visualizar a deslocação da cadeira como se estivessem a imaginar a deslocação das mãos e dos pés. À medida que os investigadores observavam os participantes no estudo, viam mudanças na sua atividade cerebral à medida que emitiam comandos.
O segundo contribuinte pediu recorreu à tecnologia emprestada pela robótica. Os investigadores equiparam as suas cadeiras de rodas com sensores para compreenderem o ambiente circundante. E também implementaram software de inteligência robótica que ajudou a cadeira a preencher espaços em branco nos comandos dos utilizadores para facilitar o movimento preciso e seguro da cadeira de rodas.
Funciona muito como montar um cavalo. O cavaleiro pode dizer ao cavalo para virar à esquerda ou para ir para um portão. Mas o cavalo terá de descobrir a melhor maneira de executar esses comandos.
Disse Millán.
Sistema “obriga” a cadeira de rodas a compreender os espaços em branco
Esta investigação complementa outro projeto em que Millán trabalhou, a criação de um novo elétrodo EEG capaz de ser usado por longos períodos sem ser substituído.
Os elétrodos de longo prazo fazem parte do objetivo final destes projetos e os investigadores planeiam incorporar todas as outras tecnologias envolvidas diretamente na cadeira de rodas modificada.
O estudo aparece na revista iScience.