Para Casey Harrell, um americano paralisado pela ELA (Esclerose Lateral Amiotrófica), a tecnologia de Interface Cérebro-Computador (ICC) está criando uma história de redenção. Após quase três anos com eletrodos implantados no cérebro, Harrell agora usa o sistema não apenas para se comunicar com familiares e amigos, mas também para ler livros para sua filha pequena, navegar na internet e continuar seu trabalho.
Segundo uma equipe de pesquisa da Universidade da Califórnia, este é o primeiro caso de um “usuário intensivo” da tecnologia de interface cérebro-computador para comunicação verbal. Casey Harrell compartilhou: “Com uma doença como a ELA, você pode pensar que seus sonhos são limitados. Mas esse não é o meu caso; mesmo que apenas uma das minhas habilidades melhore, já é um milagre. Ter tudo isso, e muito mais, é verdadeiramente revolucionário para mim.”
Os resultados mais recentes, publicados na revista Nature Medicine, mostram que, nos primeiros 22,6 meses após receber o implante, o Sr. Harrell usou o sistema em casa por mais de 3.800 horas sem a presença de pesquisadores. Sergey Stavisky, um neurocientista da Universidade da Califórnia, comentou: “Ele é o primeiro usuário intensivo de uma interface cérebro-computador para comunicação verbal.”
De paciente com ELA a pioneiro da tecnologia de comunicação telepática cerebral
Há três anos, quando decidiu participar do experimento, Harrell estava em um estado de dependência quase completa dos outros.
Diagnosticado com ELA aos 45 anos, ele gradualmente perdeu a capacidade de usar os músculos. Precisava de ajuda para usar a cadeira de rodas, se vestir e se alimentar. Sua capacidade de falar também se deteriorou tanto que muitas pessoas não conseguiam entender o que ele tentava comunicar.
Nesse contexto, David Brandman, professor associado de neurocirurgia da Universidade da Califórnia, e seus colegas propuseram a Harrell que ele participasse de um estudo clínico de um dispositivo implantável no cérebro para auxiliar na comunicação.
Harrell relembrou o motivo que o levou a decidir participar: “Este setor está prestes a passar por uma grande transformação, e eu queria fazer parte disso.”
Em julho de 2023, os médicos realizaram uma cirurgia de cinco horas para implantar quatro conjuntos de eletrodos, cada um contendo 64 eletrodos, no cérebro de Harrell. Dois pares de eletrodos foram conectados a dois pontos de comunicação semelhantes a “plataformas”, localizados fora do crânio, permitindo que o sistema nervoso fosse conectado a um computador. Ela fornece a base de hardware para uma das linhas de pesquisa mais ambiciosas no campo das interfaces cérebro-computador, com a função de decodificar pensamentos em fala.
Há muitos anos, uma equipe de pesquisa da Universidade da Califórnia vem desenvolvendo algoritmos capazes de converter sinais neurais em fala. O sistema funciona registrando sinais da região do córtex motor do cérebro associada à fala, a área que controla os movimentos necessários para os humanos produzirem sons.
Segundo Nicholas Card, neurocientista e membro da equipe de pesquisa, existem 39 fonemas que compõem todos os sons do inglês americano.” Ao identificar os padrões de atividade neural correspondentes a cada fonema, a equipe de pesquisa conseguiu construir um decodificador de fala personalizado para cada usuário.
Ele explicou: “Primeiro, convertemos os dados cerebrais em fonemas e, em seguida, desses fonemas em palavras.”
Cerca de um mês após a cirurgia, o Sr. Harrell começou a operar esse sistema tecnológico.
Segundo Card, o decodificador funcionou perfeitamente no primeiro dia de testes. Naquela ocasião, Harrell conseguiu se comunicar usando um vocabulário de cerca de 50 palavras, e o sistema alcançou uma taxa de precisão de 99,6%.
Posteriormente, o vocabulário expandiu-se significativamente para 125.000 palavras, enquanto a precisão permaneceu em 97,5%.
Isso foi uma conquista significativa porque, na época, os cientistas não sabiam exatamente por quanto tempo o dispositivo poderia operar de forma estável.
Uma das maiores preocupações com os sistemas de implante neural é a formação de tecido cicatricial ao redor dos eletrodos, prejudicando sua capacidade de registrar sinais cerebrais.
No entanto, até o momento, esse fenômeno não parece ter afetado significativamente o caso de Harrell.
O sucesso não é a resposta para todos os pacientes com ELA
Apesar dos resultados impressionantes, os especialistas permanecem cautelosos ao avaliar as perspectivas da tecnologia. O pesquisador Vansteensel observa que não há garantia de que o sistema funcionará de forma tão eficaz ou sustentável a longo prazo para todos os pacientes com ELA.
Ela citou o caso de uma mulher com ELA (Esclerose Lateral Amiotrófica) a quem apoiou por mais de uma década. Essa mulher utilizava um sistema totalmente implantado para criar “cliques cerebrais” e controlar o cursor de comunicação.
O dispositivo funcionou durante sete anos antes de deixar de ser eficaz no final desse período, aparentemente devido à progressão contínua da degeneração cerebral.
Jane Huggins, pesquisadora da Universidade de Michigan, nos EUA, também argumenta que nem todos os pacientes com ELA estão dispostos a se submeter a uma cirurgia cerebral invasiva.
“Usabilidade a longo prazo, independência e comunicação precisa e eficaz são os objetivos finais da interface cérebro-computador (BCI). No entanto, observamos uma tendência bastante consistente: pessoas com doenças progressivas como a ELA geralmente não querem ser hospitalizadas.”, afirmou Huggins.
Para o Sr. Harrell, os benefícios proporcionados pelo sistema superaram em muito as expectativas iniciais.
“Isso me permitiu continuar trabalhando, ganhando renda e mantendo o plano de saúde da minha família. Me ajudou a me reconectar com amigos e parentes que antes eram tímidos ou ansiosos demais para me visitar porque não conseguiam entender o que eu dizia.”