A neurociência de precisão conectou pela primeira vez sua interface neural ao cérebro humano – antes do Neuralink

A Precision Neuroscience, fundada em 2021, visa ajudar pacientes paralisados ​​a controlar dispositivos digitais decodificando sinais neurais do cérebro. O sistema Layer 7 Cortical Interface da empresa decodifica sinais cerebrais e os traduz em comandos de computador. Em janeiro de 2023, a Precision anunciou uma nova rodada de financiamento de US$ 41 milhões, e a empresa concluiu recentemente seu primeiro ensaio clínico em humanos.

Fonte da imagem: Neurociência de precisão

O sistema Layer 7 Cortical Interface BCI (interface cérebro-computador) da Precision leva segundos para produzir imagens em tempo real e de alta resolução da atividade cerebral de um paciente. Segundo a empresa, o sistema gera a imagem de maior resolução de atividade neural já registrada. “Foi incrivelmente surreal”, disse o presidente da empresa, Craig Mermel. “A natureza dos dados e nossa capacidade de visualizá-los, você sabe, me dá… arrepios.”

Durante o estudo, a Interface Cortical da Camada 7 foi colocada temporariamente no cérebro de três pacientes que já haviam passado por neurocirurgia para remoção de tumores. O sensor do sistema é um arranjo de eletrodos, lembrando um pouco um pedaço de fita adesiva. A Precision afirma que, por serem mais finos que um fio de cabelo humano, os sensores aderem à superfície do cérebro sem danificar os tecidos.

Segundo Mermel, a tecnologia funcionou exatamente como esperado, então a área de pesquisa está planejada para ser significativamente expandida no futuro. Se os testes forem de acordo com o plano da Precision, pacientes com doenças degenerativas graves, como esclerose lateral amiotrófica (ALS), podem eventualmente recuperar alguma capacidade de se comunicar com seus entes queridos movendo cursores, digitando e até acessando as mídias sociais.

Vários centros médicos acadêmicos se ofereceram para apoiar o ensaio clínico piloto da empresa, de acordo com o Dr. Benjamin Rapoport, cofundador e cientista-chefe da Precision. Ele disse que a empresa colaborou com o Rockefeller Institute of Neurology da West Virginia University, e ambas as organizações se prepararam para os procedimentos por mais de um ano.

A duração de um exame é de 15 minutos. Um dos pacientes estava dormindo durante o procedimento e dois estavam acordados para estudar sua atividade cerebral durante a comunicação. “Nunca vi tantos dados, 1.000 canais em tempo real”, disse o cirurgião Peter Konrad, chefe do departamento de neurocirurgia do Rockefeller Institute of Neurology, que realizou diretamente as operações. “Você está observando o processo de pensar, é incrível!”

Os eletrodos são usados ​​há muito tempo na prática para ajudar os neurocirurgiões a monitorar a atividade cerebral, mas a resolução dos sistemas convencionais é muito baixa. Os eletrodos padrão têm cerca de 4 mm de tamanho, enquanto uma matriz de precisão desse tamanho pode acomodar de 500 a 1.000 contatos. “É a diferença entre olhar o mundo com uma velha câmera preto e branco e vê-lo em alta definição”, diz Konrad.

Em última análise, a Precision espera que sua tecnologia não exija cirurgia cerebral aberta. O cirurgião poderá implantar a matriz fazendo uma incisão fina no crânio e inserindo a interface neural como uma carta em uma caixa de correio. A lacuna terá menos de um milímetro de espessura – tão pequena que os pacientes não precisam raspar o cabelo para o procedimento.

Empresas BCI concorrentes, como Paradromics e Neuralink, desenvolveram sistemas projetados para serem injetados diretamente no tecido cerebral. Isso dá uma imagem clara da atividade de cada neurônio, mas pode levar a danos nos tecidos. O nível de detalhe não é necessário para decodificar a fala ou alcançar outros recursos que o Precision almeja, por isso a empresa acabou apostando em uma abordagem minimamente invasiva.

Embora a pesquisa humana seja um marco, o caminho para o mercado desse tipo de tecnologia é longo. A Precision ainda não recebeu a aprovação do FDA (Food and Drug Administration) para seu dispositivo, e a empresa terá que trabalhar em estreita colaboração com as agências reguladoras para realizar testes e coletar dados de segurança. Várias empresas, como Synchron, Paradromics e Blackrock Neurotech, também criaram dispositivos com funcionalidade semelhante, mas até junho nenhuma empresa conseguiu garantir a aprovação final do FDA.

Nas próximas semanas, a Precision testará a conexão de seus dispositivos a mais dois pacientes como parte de um estudo clínico piloto. A Precision também está trabalhando com organizações de saúde como o Mount Sinai em Nova York e o Massachusetts General Hospital em Boston e espera receber autorização total do FDA para seu dispositivo de primeira geração no próximo ano.