Um novo sistema lê os padrões cerebrais de um usuário para conduzir um helicóptero de brinquedo - a primeira vez que um veículo de voo é conduzido inteiramente pelo pensamento. Imagem via Universidade de Minnesota
Pense em cerrar o punho direito. UMA O ágil helicóptero de 14 onças voa para a direita. Imagine apertar seu punho esquerdo. O helicóptero vira à esquerda. Pense em cerrar os dois punhos e ele ascende verticalmente.
Este notável sistema de controle de helicóptero é o trabalho de um grupo de cientistas da Universidade de Minnesota, liderado pelo professor de engenharia Bin He. O que o diferencia é que o controle de seu vôo não requer absolutamente nenhum movimento real para o piloto - nenhum empurrão de botão ou acionamento do acelerador. Em vez de um controle remoto convencional, os usuários controlam o veículo com uma tampa EEG (eletroencefalografia) cravejada com 64 eletrodos, que detectam a atividade elétrica em diferentes partes do cérebro perto do couro cabeludo, efetivamente lendo suas mentes.
O sistema, demonstrado pela primeira vez em abril e agora totalmente descrito em um artigo publicado hoje no Journal of Neural Engineering, faz parte do florescente estudo de interfaces cérebro-computador - vias de comunicação direta entre cérebros e dispositivos computadorizados ou robóticos. Nos últimos anos, cientistas criaram robôs controlados pela mente que podem alimentar alguém com chocolate ou ajudá-los a tomar café, mas este é o primeiro exemplo de um veículo de voo controlado inteiramente pelo pensamento.
O sistema baseia-se em EEG anterior e outras pesquisas neurológicas da equipe, que identificou quais padrões de atividade no cérebro se correlacionavam com pensamentos como "fazer um punho com a mão direita" e "fazer um punho com as duas mãos". Esses tipos de movimento Os pensamentos orientados ocorrem principalmente no córtex motor, uma área do cérebro responsável pelo controle do corpo. O cap EEG é sensível o suficiente apenas para detectar atividade relativamente perto do couro cabeludo - que é onde o córtex motor está localizado - para que os cientistas pudessem programar seu software EEG para distinguir entre esses padrões de pensamento relevantes em particular.
Como resultado, quando o sistema detecta um dos pensamentos especificados, ele converte o pensamento (“faça o primeiro com a mão direita”) em um comando para o helicóptero (“vire à direita”) e envia o sinal para o veículo Wi-fi. Com isso, voilà: um helicóptero controlado pelo pensamento.
A equipe havia criado anteriormente um sistema que permitia aos usuários controlar um helicóptero virtual e modificá-lo para este estudo usando um veículo físico real, o ARDrone Quadcopter. Como parte do projeto, eles deram a cinco estudantes de graduação uma chance de pilotar o helicóptero, e todos conseguiram descobrir como manter a coisa no ar - e até voar através de aros - com o mínimo de treinamento.
Os cientistas imaginam uma variedade de aplicações para esse tipo de tecnologia. A pesquisa já está em andamento para um dos usos mais óbvios: próteses de membros. Em fevereiro, uma equipe suíça apresentou trabalho em uma mão artificial controlada pela mente que permite ao usuário pegar objetos e até mesmo retransmitir estímulos (como a mão sendo cutucada por uma agulha) para o cérebro do usuário. Outros trabalharam em cadeiras de rodas controladas pela mente, o que daria maior mobilidade aos usuários tetraplégicos.
Uma das coisas que torna o experimento do helicóptero tão interessante, no entanto, é que, como algumas interfaces recentes de computador-cérebro (incluindo a cadeira de rodas), envolve padrões cerebrais detectados com um procedimento não invasivo - os usuários podem simplesmente colocar ou tirar o EEG cap sempre que quiserem. Em comparação com outros tipos de interfaces cérebro-computador, que muitas vezes dependem de sensores implantados cirurgicamente, esse tipo de sistema pode ser usado em uma variedade muito maior de situações.
Por um lado, os pacientes paralisados relutantes ou incapazes de ter uma cirurgia dispendiosa e invasiva para se tornarem mais autônomos podem simplesmente usar a touca. Além disso, amputados e pacientes que têm uma doença não paralisante que ainda limita a mobilidade - como ALS ou outro distúrbio neuromuscular - poderiam, em teoria, usar esse tipo de tecnologia para controlar cadeiras de rodas ou até mesmo outros veículos, como carros, sem exigir um cérebro permanente. sistema de implante.
Algum dia, pode até ser usado para melhorar o uso de tecnologia para pessoas sem problemas médicos relacionados. Se se tornar confiável e sensível o suficiente, por exemplo, talvez os pilotos possam controlar helicópteros em tamanho real com seus pensamentos para reduzir a fadiga das mãos e dos braços, e os cirurgiões poderiam manipular instrumentos cirúrgicos sem se preocupar em apertar as mãos.
