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Os chips cerebrais se tornam cada vez mais reais, e outras empresas apostam nesse cenário.
Em setembro, Elon Musk e sua empresa Neuralink anunciaram planos para recrutar voluntários humanos visando testes clínicos com seu dispositivo de implantes cerebrais.
Embora Musk tenha a ambição de fundir inteligência artificial (IA) com a experiência humana, o foco inicial da Neuralink é permitir que pessoas paralisadas controlem cursores e teclados por meio de seus pensamentos.
No entanto, a Neuralink não está sozinha nesse empreendimento. A Synchron, uma concorrente da empresa, demonstrou a segurança a longo prazo de seu implante em pacientes.
Outras startups também estão testando dispositivos semelhantes em voluntários humanos, enquanto novos investidores estão entrando no cenário.
Apesar de parecer um ano de ruptura, isso é, na verdade, o resultado de décadas de trabalho acadêmico. Como disse Sumner Norman, cofundador e CEO da Forest Neurotech, é possível que esteja apenas começando esse crescimento exponencial.
Chips cerebrais BCI
Via Freepik
Denominados como interfaces cérebro-computador (BCIs, do inglês Brain-Computer Interfaces), esses chips cerebrais surgiram nos anos 1960 e 1970, quando começaram a ser experimentados em animais, conforme relatado pela Wired.
À medida que os pesquisadores aprofundavam seu entendimento sobre o cérebro humano, esses sistemas evoluíram em complexidade.
Dessa forma, possibilitaram que pessoas paralisadas movessem braços robóticos, jogassem videogames e até se comunicassem apenas por meio de seus pensamentos, como no caso de Stephen Hawking.
Inicialmente uma área de pesquisa acadêmica, a partir de 2016, os BCIs passaram a atrair a atenção de um crescente número de empresas que surgiram desde então, notadamente com a fundação da Neuralink por Elon Musk.
O campo da ciência e tecnologia atingiu um estágio de maturidade em que começamos a testemunhar efeitos tangíveis e impactantes na condição humana.
Indivíduos como Elon Musk reconhecem esses pontos de inflexão e investem capital para impulsionar sua comercialização, conforme destaca Jacob Robinson, CEO e fundador da startup Motif Neurotech, e professor de engenharia na Rice University.
Controvérsias e investimentos
Apesar das controvérsias em torno do tratamento dos macacos utilizados em seus testes pré-clínicos, a Neuralink recentemente obteve um adicional de US$ 43 milhões (R$ 208,94 milhões) em financiamento de capital de risco.
Isso elevou o montante total arrecadado para mais de US$ 323 milhões (R$ 1,56 bilhão), de acordo com a SEC (equivalente à CVM no Brasil).
Parte desse investimento provém do governo dos EUA, em particular da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa e da Iniciativa do Cérebro dos Institutos Nacionais de Saúde.
Desde sua primeira incursão em financiamento de projetos em 2014, a Iniciativa do Cérebro injetou mais de US$ 3 bilhões (R$ 14,57 bilhões) no campo da neurociência.
Chips cerebrais mais confortáveis
Em busca de comercializar sistemas mais confortáveis para permitir o uso domiciliar pelos pacientes, as empresas do setor estão explorando a criação de dispositivos sem fios, com implantes menores, mais flexíveis ou capazes de capturar uma quantidade maior de dados neurais.
Um exemplo notável é o dispositivo em formato de pente, desenvolvido recentemente pela Universidade de Utah, que tem sido central na pesquisa sobre BCIs.
A Synchron, com sede em Nova York, está entre as empresas que seguem essa abordagem.
Fundada em 2016, ela se dedica ao desenvolvimento de implantes cerebrais que se assemelham a stents. Ao longo de seus sete anos de operação, a empresa já arrecadou impressionantes US$ 145 milhões (R$ 704,56 milhões).
No ano de 2023, outras empresas também focaram em experimentos em humanos com novos dispositivos.
Outras empresas
Um exemplo é a Precision Neuroscience, sediada em Nova York, que implantou seu chip em três indivíduos por 15 minutos durante procedimentos cirúrgicos cerebrais por razões distintas. Inclusive, dois estavam conscientes durante o processo.
A Precision aproveitou a oportunidade para avaliar a capacidade de seu implante em ler, registrar e mapear a atividade elétrica da superfície cerebral desses pacientes.
Desde então, a empresa conduziu testes semelhantes em mais duas pessoas e planeja expandir seus estudos para outras regiões em 2024.
Fundada em 2021, a startup tem Benjamin Rapoport como um de seus fundadores, que também participou da fundação da Neuralink.
Seu dispositivo consiste em uma matriz de película fina, com a largura equivalente a um quinto de um fio de cabelo humano, que adere à superfície do cérebro.
Ela surgiu com a proposta de ser menos invasiva em comparação a outros implantes, como o de Utah, que adentram mais profundamente no cérebro.
Para isso, a matriz da Precision busca evitar inflamações e cicatrizes no tecido cerebral associadas a implantes mais penetrantes, que podem resultar na perda do sinal do chip.
Em estudos realizados no início de 2023, a Precision afirmou que sua matriz é capaz de registrar a atividade cerebral com maior detalhamento e resolução do que os eletrodos de superfície convencionais utilizados para monitorar crises de epilepsia e realizar o mapeamento cerebral.
Em procedimentos cirúrgicos de remoção de tumores cerebrais, por exemplo, os médicos inserem eletrodos no cérebro para identificar limites em áreas relacionadas à fala e ao movimento.
Essa informação é crucial para evitar danos a regiões vitais e sensíveis durante a operação.
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Proposta da Precision
Michael Mager, cofundador e CEO da Precision, destacou que a empresa já alcançou a criação de uma imagem do cérebro humano acordado com uma resolução sem precedentes.
Em outubro, a startup adquiriu instalações para a fabricação em larga escala de seus dispositivos. Ela conta com uma equipe de 11 pessoas produzindo centenas de matrizes mensalmente.
As metas iniciais da Precision para seus chips cerebrais incluem auxiliar paralíticos na operação de computadores e comunicação digital (em uma linha semelhante à de Hawking).
Além disso, a empresa está explorando aplicações no tratamento de diversas doenças neurológicas e neurodegenerativas, como ansiedade, depressão e demência.
Muito além da comunicação
A Motif Neurotech já usa seus dispositivos para combater enfermidades.
Sua matriz, do tamanho de uma ervilha, serve para emitir pulsos de estimulação elétrica, visando restaurar a atividade saudável do circuito elétrico cerebral.
Em perspectiva, a empresa pretende ler dados do estado do órgão e reagir a eles.
Com sede em Houston, a companhia anunciou em setembro que cirurgiões implantaram temporariamente o dispositivo no crânio de uma paciente submetida à remoção de tumor.
Embora os resultados ainda não tenham sido revisados por pares, indicaram que o dispositivo da Motif pode fornecer estímulos cerebrais sem a necessidade de contato direto com o órgão.
No entanto, o implante permaneceu sobre o cérebro da paciente por apenas alguns minutos.
Os pesquisadores da empresa também observaram a capacidade de fornecer estímulos cerebrais de forma segura e eficaz em porcos por um mês. A intenção é auxiliar pacientes com depressão resistente ao tratamento.
Segundo Robinson, fundador da empresa, há uma oportunidade de ser menos invasivo ao colocar implantes no crânio em vez de no cérebro. Isso evitaria danos em tecidos, sangramentos e infecções.
Ao contrário do chip da Neuralink, que alcança o tecido cerebral com finos fios, o chip da Motif fica acima da dura-máter. Essa é a membrana protetora do cérebro, e eles querem direcioná-la ao córtex pré-frontal, área afetada por transtornos depressivos intensos.
A Motif utiliza alimentação por magnetismo sem fio, desenvolvido por Robinson na Rice University, eliminando a necessidade de baterias.
Uma touca especial, usada por 20 minutos por dia, é suficiente para carregar o estimulador.
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Outros objetivos
Enquanto isso, outra empresa, a Forest Neurotech, também visa tratar distúrbios psiquiátricos e cognitivos.
Fundada este ano como uma organização sem fins lucrativos, seu objetivo é miniaturizar o ultrassom em implantes neurais.
A Forest Neurotech estabeleceu uma colaboração com a Butterfly Network, uma empresa de ultrassom, para desenvolver chips cerebrais de primeira geração.
A proposta inovadora da Forest é que seu chip, em vez de captar a atividade elétrica, utilize ondas sonoras para mapear o cérebro e fornecer estímulos terapêuticos.
O funcionamento se baseia na emissão de ondas sonoras de alta frequência pelo ultrassom, as quais são direcionadas ao corpo do paciente.
O chip, então, mede os “ecos” gerados em resposta a essas ondas. Devido às diferentes velocidades de propagação das ondas sonoras através de diferentes tipos de tecidos e à sua incapacidade de atravessar ossos, a Forest opta por instalar o chip no crânio.
Sumner Norman, cofundador e CEO da Forest, visualiza a inserção do chip por meio de um procedimento ambulatorial breve, evitando a necessidade de cirurgia cerebral invasiva.
Cada vez mais perto
Recentemente, Norman e seus colegas publicaram um estudo de prova de conceito, demonstrando a viabilidade de alimentar o BCI (Brain-Computer Interface) por meio do ultrassom.
O estudo utilizou ultrassom funcional para medir mudanças no fluxo sanguíneo nos cérebros de macacos rhesus, enquanto realizavam movimentos de mãos e olhos.
O entusiasmo por dispositivos BCI é evidente. No entanto, Robert Gaunt, pesquisador do Laboratório de Engenharia Neural de Reabilitação da Universidade de Pittsburgh, faz ressalvas. Ele indica que, para algumas aplicações, pode não ser necessário penetrar profundamente no cérebro.
Além disso, Gaunt destaca a complexidade do cérebro humano. Ele observa que, para a realização de ações mais complexas, novas tecnologias podem ser necessárias. Assim, conseguiriam inseri-las mais profundamente no cérebro, sem causar danos aos tecidos delicados.
No entanto, ele reconhece que, no momento, dispositivos mais simples têm maior probabilidade de eficácia, reduzindo a possibilidade de erros e complicações graves devido à menor complexidade de suas partes móveis.
Fonte: Olhar Digital
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