Interface cérebro-máquina, Medicina, Microeletrônica, Notícia, Processamento digital de sinais

Visão artificial para cegos

Uma equipe internacional de cientistas construiu um sistema de visão artificial para cegos, que envolve um implante cerebral.

Fonte: Neuroscience News (Traduzido para o Português)

No artigo “Percepções visuais com um microeletrodo intracortical de 96 canais inserido no córtex occipital humano”, publicado no The Journal of Clinical Investigation, Eduardo Fernández, PhD da Universidade Miguel Hernández, detalhou como uma matriz de eletrodos penetrantes produziu uma simples forma de visão para uma voluntária cega de 58 anos.

A equipe conduziu uma série de experimentos com a voluntária cega no laboratório em Elche, Espanha. Os resultados representam um salto para cientistas que esperam criar uma prótese cerebral visual para aumentar a independência do cego.

Um neurocirurgião implantou uma matriz de microeletrodos composto por 100 microagulhas no córtex visual da mulher cega para registrar e estimular neurônios próximos dos eletrodos.

A voluntária usou óculos equipados com uma câmera de vídeo em miniatura; um software especializado codificou os dados visuais coletados pela câmera e enviou para os eletrodos no cérebro.

A matriz estimulou os neurônios ao redor para produzir pontos brancos de luz conhecidos como “fosfenos” para criar uma imagem.

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A voluntária cega consegue identificar a fronteira no papel entre o branco e o preto. Fonte: University of Utah.

Ela foi professora de ciências e ficou completamente cega por 16 anos na época do estudo. Não teve complicações na cirurgia e pesquisadores determinaram que o implante não afetou negativamente a função do cérebro. Com a ajuda do implante, ela foi capaz de identificar linhas, formas e simples letras evocadas por diferentes padrões de estimulação.

Para ajudá-la na prática com a prótese, os pesquisadores criaram um videogame com personagens da popular série de televisão Os Simpsons. Devido ao seu amplo envolvimento e percepção, ela também foi coautora do artigo. 

“Estes resultados são muito empolgantes porque eles demonstram a segurança e a eficácia, podendo ajudar a alcançar o sonho de muitos cientistas, que é transferir informações do mundo externo para o córtex visual de indivíduos cegos, restaurando uma forma rudimentar de visão”, disse o professor Eduardo Fernández.

Ele também acrescentou: “embora estes resultados sejam encorajadores, nós devemos estar cientes que ainda há um número de questões não respondidas e que muitos problemas devem ser resolvidos antes que uma prótese de córtex visual possa ser considerada uma terapia clínica viável.”

“Este novo estudo fornece uma prova de princípio e demonstra que nossas descobertas anteriores em experimentos com macacos podem ser transladados para humanos”, disse o Prof. P. Roelfsema, um coautor do estudo. “Este trabalho deve ser um marco no desenvolvimento de novas tecnologias que podem transformar o tratamento da cegueira.”

visão artificial esquema
A matriz de eletrodos da Universidade de Utah (Electrode Array) é implantado no córtex occipital (figura do meio). O implante também permite identificar caracteres (acima à direita) e localizar quadrados brancos (abaixo à direita). Fonte: University of Utah.

A equipe espera que o próximo conjunto de experimentos use um sistema codificador de imagens mais sofisticado, capaz de estimular mais eletrodos simultaneamente e revelar imagens visuais mais complexas.

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