Parece aquele episódio de Black Mirror, em que conseguem acessar a memória através de transmissores e uma pequena TV. Esse episódio é realmente perturbador, e para quem assistiu deve ter se perguntado:

Já pensou se um dia conseguem ler a nossa mente!?

Pesquisadores da empresa russa Neurobotics e do Instituto de Física e Tecnologia de Moscou descobriram uma maneira de visualizar a atividade cerebral de uma pessoa. A visualização se deu com imagens reais imitando o que os indivíduos observavam em tempo real. 

Essa descoberta é super importante, pois permitirá novos dispositivos de reabilitação pós-AVC controlados por sinais cerebrais. A equipe publicou sua pesquisa na revista eletrônica bioRxiv e postou um vídeo online mostrando a “leitura da mente” acontecendo.

A pesquisa

Primeiramente os médicos precisaram entender como o cérebro codifica as informações, para o tratamento de distúrbios cognitivos e reabilitação pós-AVC.  Assim, focaram no desenvolvimento de dispositivos controlados pelo cérebro e métodos para tratar essas doenças. 

Um dos objetivos da pesquisa é estudar a atividade cerebral das pessoas que percebem informações visuais. Esse estudo pode ser realizado, enquanto assistem a um vídeo, por exemplo.

Para extrair imagens observadas de sinais cerebrais, os pesquisadores utilizam a ressonância magnética funcional ou implantes. ressonância magnética funcional é uma técnica específica do uso da imagem por ressonância magnética. Essa tecnologia é capaz de detectar variações no fluxo sanguíneo em resposta à atividade neural, e têm sido amplamente utilizada em projetos de pesquisa e bem menos em aplicações clínicas. 

No caso dos implantes, estes são colocados no lobo temporal ventral e analisam os sinais diretamente dos neurônios. Os dois métodos têm aplicações bastante limitadas na prática clínica e na vida cotidiana, principalmente por causa do custo de aplicação, porém apresentaram resultados significativos.

Ao analisar a atividade cerebral, o sistema reconstrói as imagens vistas por uma pessoa submetida ao experimento em tempo real!

“Estamos trabalhando no projeto Assistive Technologies da Neuronet da National Technology Initiative, que se concentra na interface cérebro-computador que permite que pacientes pós-AVC controlem um braço mecânico para fins de neuro-reabilitação ou pacientes paralisados ​​para dirigir uma cadeira de rodas elétrica, por exemplo. O objetivo final é aumentar também a precisão do controle neural para indivíduos saudáveis ​​”, disse Vladimir Konyshev, chefe do Laboratório de Neurorobótica do Instituto de Física e Tecnologia de Moscou.

Primeira parte

Na primeira parte do experimento, os neurobiólogos pediram que indivíduos saudáveis ​​assistissem a 20 minutos de fragmentos de vídeo de 10 segundos no YouTube. A equipe selecionou cinco categorias de vídeos arbitrárias: formas abstratas, cachoeiras, rostos humanos, mecanismos de movimentação e esportes a motor.

Os participantes usaram um eletroencefalograma, é um método de monitoramento eletrofisiológico que é utilizado para registrar a atividade elétrica do cérebro. É um método não-invasivo, utilizando eletrodos fixados no couro cabeludo.

Toucas do eletroencefalograma.
Por CEPID NeuroMat, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=63466172

Ao analisar os dados, os pesquisadores notaram que os padrões de ondas cerebrais são distintos para cada categoria de vídeos. Isso permitiu à equipe analisar a resposta do cérebro aos vídeos em tempo real.

Segunda parte

Na segunda fase do experimento, três categorias aleatórias dos vídeos foram selecionadas dentre as cinco originais. Os pesquisadores desenvolveram duas redes neurais: uma para gerar imagens aleatórias específicas da categoria a partir de “ruído” e outra para gerar “ruído” semelhante. A equipe treinou as redes para operar juntas de uma maneira que transforma o sinal transmitido em imagens reais semelhantes às observadas pelos sujeitos do teste.

Na imagem, os resultados da pesquisa. Do lado direito, a primeira imagem é o que conseguiram reproduzir da imagem original abaixo em que o indivíduo estava vendo.
Trecho retirado do vídeo:
https://youtu.be/nf-P3b2AnZw

“O eletroencefalograma é uma coleção de sinais cerebrais gravados e captados através do couro cabeludo”, disse o autor Grigory Rashkov, pesquisador júnior do Instituto de Física e Tecnologia de Moscou e programador da Neurobotics. 

“Não esperávamos que ele contivesse informações suficientes para reconstruir parcialmente uma imagem observada por uma pessoa. No entanto, acabou sendo bem possível”, acrescenta Raskov.

“Além disso, podemos usar isso como base para uma interface cérebro-computador operando em tempo real. É muito impressionante! acrescentou o pesquisador.

Atualmente a pesquisa enfrenta os desafios de cirurgias complexas e também da rápida deterioração dos materiais, que oxidam e falham dentro de alguns meses. O atual objetivo é utilizar materiais que não necessitem de implantação.

BÔNUS:

No Youtube temos aulas sobre o sistema nervoso!

Se você quiser aprender mais sobre como o sistema nervoso funciona, só conferir! <3

Fontes:
https://techxplore.com/news/2019-10-neural-network-reconstructs-human-thoughts.html?fbclid=IwAR0Z4LQruZNfI0F3oC6HSXgM0yBRhqiYpM8YaMdiyLSnO8mo6C8J3s9LCRg

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/787101v2.full

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S105381190400299X?via%20percent3Dihub


Deixe um comentário

avatar
  Subscribe  
Notify of