neurodiem-image

Interfaces cérebro-máquina como uma nova abordagem não farmacológica para o tratamento de distúrbios cerebrais

Introdução

                Mais de vinte anos atrás, uma colaboração de uma década entre o grupo de John Chapin, na Universidade de Hahnemann (Hahnemann University), e meu laboratório na Universidade Duke (Duke University), culminou com a primeira demonstração experimental de que uma ligação direta entre cérebros de animais e máquinas pode ser estabelecida e mantida por longos períodos.1 Essa demonstração pioneira de uma interface cérebro-máquina (ICM), como ficou conhecida essa nova abordagem, foi possível apenas devido a uma técnica neurofisiológica inédita, desenvolvida e aperfeiçoada pelos nossos laboratórios.2,3 No final dos anos de 1990, essa técnica, conhecida como registro crônico, multicentro e multieletrodo, fazendo uso de implantes permanentes de vários conjuntos de microeletrodos flexíveis para possibilitar o registro simultâneo da atividade elétrica extracelular de 50-100 neurônios individuais em animais de comportamento livre.4,5 Além de permanecer viável por várias semanas ou mesmo meses, esses implantes cerebrais crônicos nos permitiram registrar neurônios únicos localizados em múltiplas estruturas corticais e subcorticais nos mesmos indivíduos, criando assim a oportunidade de monitorar pela primeira vez circuitos neuronais inteiros em animais de comportamento livre. Usando esse método, meu laboratório logo demonstrou que macacos do novo e do velho mundo poderiam operar uma ICM de forma eficiente.4,5 Até 2004, a viabilidade de conectar diretamente o cérebro humano a dispositivos artificiais também foi demonstrada em pacientes humanos e, posteriormente, replicada por vários outros grupos.6,7,8 Em paralelo a essas ICMs invasivas, métodos não invasivos, como eletroencefalografia (EEG) do couro cabeludo, foram usados para demonstrar pela primeira vez a operação de interfaces cérebro-máquina, inicialmente em pacientes que sofrem de síndrome do encarceramento.9