Paciente paralisado ganha habilidade de controlar braço robótico com a mente

Cientistas da Universidade da Califórnia, em São Francisco (UCSF) criaram uma plataforma que pode restaurar a capacidade de pessoas paralisadas de agirem de forma independente usando braços robóticos. Você pode controlar o manipulador com o poder do pensamento, imaginando a ação desejada. A inteligência artificial desempenha um papel fundamental nesse processo.

Fonte da imagem: UCSF

A plataforma desenvolvida pelos cientistas é baseada na eletrocorticografia (ECoG), um sistema de identificação de áreas ativas do córtex cerebral. Geralmente é usado antes de uma cirurgia cerebral para garantir que o cirurgião não afete áreas críticas. O sistema ECoG e os implantes são bastante caros, mas neste caso demonstraram alta eficiência.

Um paciente com paralisia completa de todos os membros foi conectado via ECoG a um computador com IA, que, por sua vez, transmitiu comandos para um braço robótico. Um algoritmo baseado em aprendizado de máquina reconheceu a atividade das regiões do cérebro responsáveis ​​pelos movimentos das mãos e transmitiu os comandos correspondentes ao manipulador. O paciente observou o processo e ajustou mentalmente os movimentos da mão em tempo real, que foram imediatamente transmitidos para a mão robótica.

Os pesquisadores observam que esse método de treinamento de um algoritmo com correção instantânea de erros com base nos desejos do paciente provou ser altamente eficaz. Além disso, a IA aprendeu a rastrear a mudança na atividade das áreas do cérebro responsáveis ​​pelo movimento para áreas vizinhas do córtex.

No geral, o padrão de atividade não mudou, mas a zona de atividade “flutuou” pelo córtex, observaram os cientistas. Normalmente, isso exigiria a recalibração dos implantes a cada poucos dias. No entanto, a plataforma baseada em IA desenvolvida foi capaz de contabilizar essa mudança de forma independente e permaneceu operacional por mais de sete meses sem intervenção significativa nas configurações. Só isso já torna o projeto promissor.

Com a ajuda do braço robótico, o paciente conseguiu pegar e largar objetos, usar pratos e encher um copo com líquido de um dispensador. Os cientistas também acreditam que podem melhorar a plataforma, por exemplo, equipando o braço robótico com visão computacional. Isso permitirá que a máquina ajude o paciente a executar ações com mais precisão e também melhorará o processo de aprendizado da IA.

«“Estou completamente confiante de que agora sabemos como criar o sistema e podemos fazê-lo funcionar”, disse um dos participantes do estudo, cujos resultados foram publicados na revista Cell.