A conexão entre a mente humana e o movimento saiu da ficção científica e se tornou realidade nos laboratórios de neurotecnologia. Com o uso das Interfaces Cérebro-Computador (BCI), pacientes com tetraplegia, esclerose lateral amiotrófica (ELA) ou lesões medulares severas estão conseguindo controlar braços robóticos, cursores e dispositivos digitais apenas com o pensamento.

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Esse avanço está acelerando a corrida global para desenvolver microchips que possam ler e transformar impulsos elétricos neurais em comandos operacionais em tempo real.

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Diferente de tecnologias já estabelecidas como a estimulação cerebral profunda (DBS), usada no tratamento do Parkinson, os novos implantes de alta densidade focam na captação direta dos sinais emitidos pelo cérebro.

“Primeiro o cérebro imagina o movimento e depois o executa. Os dispositivos são colocados na área responsável por imaginar o movimento”, explica o neurocirurgião vascular Eduardo Waihrich, do Hospital Brasília.

Ele explica que o modelo de implante cerebral da empresa americana Neuralink perfura o tecido cerebral com microfilamentos para captar a atividade elétrica, enquanto abordagens como a dos pesquisadores chineses colocam os eletrodos sobre a dura-máter, a membrana que cobre o cérebro.

O processo de restauração funcional demanda uma longa fase de calibração que envolve computação avançada e reabilitação intensiva. “As ondas cerebrais captadas são enviadas para um computador que as interpreta com algoritmos de inteligência artificial”, afirma Waihrich.

Além disso, o paciente precisa reeducar a mente para que o sistema funcione corretamente. “O paciente deve relembrar como realizar aquele movimento, tudo isso com fisioterapia, para que consiga controlar a prótese de forma adequada”, acrescenta.

A cirurgia para inserção dessas interfaces segue protocolos conhecidos da neurocirurgia, como a craniotomia. No entanto, o procedimento apresenta desafios técnicos e biológicos específicos. A precisão no posicionamento dos eletrodos é milimétrica e o caminho deve evitar vasos sanguíneos vitais.

No pós-operatório, a reação do organismo é um obstáculo. “O eletrodo é um corpo estranho e o organismo vai produzir uma resposta inflamatória”, destaca o neurocirurgião André Meireles Borba, da Clínica Delaborba.

Essa reação, chamada de gliose, pode afetar o desempenho dos sensores com o tempo. Waihrich observa que, com o tempo, essa gliose reduz a qualidade do sinal. Ele relata que há pacientes que perderam o sinal em um ano.

Apesar das limitações, a inteligência artificial desempenha um papel crucial em contornar ruídos e acelerar o aprendizado dos algoritmos de machine learning. A complexidade dos BCIs requer um poder de processamento muito superior aos aparelhos tradicionais de neuroestimulação.

“Enquanto o DBS é um eletrodo e um gerador pequeno, o BCI está em um nível de complexidade exponencialmente maior. Você busca uma região de alta densidade de estímulos”, destaca Borba.

Atualmente, o acesso aos chips intracranianos de leitura neural é restrito a ensaios clínicos rigorosos. Para participar dos testes, o paciente precisa ter um déficit motor grave e estável, além de manter a integridade das áreas cerebrais responsáveis pelos comandos.

“Não adianta colocar o eletrodo se a área estiver morta. O cérebro precisa estar íntegro e funcional para que o dispositivo capte as ondas cerebrais”, ressalta Waihrich.

No Brasil, os procedimentos comerciais autorizados limitam-se ao DBS para distúrbios do movimento, enquanto as novas interfaces cérebro-computador avançam lentamente na pesquisa acadêmica, apontando para um futuro onde a conexão entre cérebro e máquina redefinirá os limites da reabilitação médica.