Uma equipe chinesa de pesquisa em interface cérebro-máquina (BMI, em inglês) semi-invasiva concluiu com sucesso vários casos de implanta??o cortical completa de BMI, permitindo que um paciente afásico produzisse a língua chinesa e que pacientes paralisados controlassem computadores e bra?os robóticos.

De acordo com uma coletiva de imprensa realizada na quinta-feira pelo Instituto Chinês de Pesquisa do Cérebro em Beijing (CIBR), pelo Hospital Xuanwu, afiliado à Universidade Médica da Capital, e pela empresa NeuCyber NeuroTech (Beijing), evidências clínicas do primeiro grupo de pacientes implantados com o sistema demonstraram que mais de 98% dos canais da BMI permanecem funcionais após a cirurgia.

O NeuCyber Matrix BMI System, uma inova??o conjunta do CIBR e da NeuCyber, é um sistema de BMI sem fio que apresenta um microeletrodo de filme nanoestruturado fino e flexível. O dispositivo semi-invasivo conta com um fluxo de 128 canais e é integrado a um microcircuito compacto para registro e processamento de sinais de eletrocorticografia (ECoG).

Segundo o CIBR, pela primeira vez, um paciente afásico conseguiu produzir a língua chinesa por meio do sistema de BMI semi-invasiva, recuperando a capacidade de se comunicar. Os pacientes paralisados também est?o se adaptando com sucesso ao sistema e utilizando-o para controlar dispositivos externos, compensando sua perda de fun??o motora.

O diretor do CIBR, Luo Minmin, explicou que, para interpretar com precis?o os sinais de ECoG dos pacientes, o sistema utiliza três tecnologias-chave. A primeira é um micro-host de alta integra??o projetado para processar sinais de alto fluxo e baixa energia. A segunda é uma tecnologia de comunica??o sem fio de curto alcance de nova gera??o, utilizada para transmiss?o de dados de alta largura de banda com baixo consumo de energia. A terceira é um algoritmo em tempo real, preciso e adaptável a múltiplos cenários, capaz de decodificar com precis?o movimentos finos e a língua chinesa.

No início deste mês, uma equipe liderada pelo presidente do Hospital Xuanwu, Zhao Guoguang, realizou a primeira cirurgia do mundo de implanta??o de BMI sem fio para a língua chinesa em um paciente que havia perdido a capacidade de falar devido à esclerose lateral amiotrófica (ELA).

Auxiliada por um sistema robótico neurocirúrgico, a equipe implantou com precis?o o NeuCyber Matrix BMI System na dura-máter do lado esquerdo do cérebro do paciente -- a regi?o responsável pelo processamento da linguagem.

A cirurgia adotou uma abordagem semi-invasiva, posicionando o eletrodo fora da dura-máter para captar sinais neurais de alta qualidade com mínimo trauma, diferentemente da cirurgia de BMI invasiva, que implanta eletrodos dentro do cérebro.

Um dispositivo de controle e transmiss?o de sinais, do tamanho de uma moeda, também foi embutido na superfície do cranio do paciente, permitindo a transmiss?o eficiente de sinais neurais e o fornecimento de energia sem fio por meio da tecnologia de comunica??o de campo próximo.

O paciente iniciou o treinamento de decodifica??o de linguagem em 14 de mar?o, após a cirurgia. Em apenas três horas, sua precis?o de decodifica??o em tempo real para 62 palavras de uso comum atingiu 34%. Desde ent?o, essa precis?o melhorou para 52%, segundo Zhao.

Com o auxílio de um algoritmo de corre??o adaptativa de erros baseado em um grande modelo de linguagem, o paciente já recuperou habilidades básicas de comunica??o em chinês. O sistema conseguiu decodificar frases como "Quero beber água", "Quero comer" e "Estou muito animado hoje. Gostaria de dar um passeio com minha família." O tempo de latência da decodifica??o para um único caractere chinês já está abaixo de 100 milissegundos.

"A tecnologia BMI pode ajudar pacientes com deficiência na fala a recuperar suas habilidades de comunica??o", disse Li Yuan, diretor de desenvolvimento de negócios da NeuCyber NeuroTech (Beijing).

"Com a tecnologia de fala sintética, aquilo que desejam dizer pode até ser ouvido", acrescentou Li.

Zhao afirmou que os resultados da cirurgia sugerem que a tecnologia de BMI semi-invasiva pode oferecer uma solu??o inovadora, de longo prazo e estável para a recupera??o da linguagem em mais pacientes afásicos, ampliando os horizontes dessa tecnologia no diagnóstico e tratamento de doen?as neurológicas.