A startup Inbrain Neuroelectronics está experimentando com uma interface cérebro-computador (BCI) usando chips de grafeno. As BCIs permitem que as pessoas controlem computadores diretamente usando sinais cerebrais. A empresa já está programada para testar sua BCI baseada em grafeno neste verão na Universidade de Manchester, durante a remoção de um tumor cerebral de um paciente.
As BCIs estão longe de ser uma tecnologia nova, com o primeiro paciente da Neuralink de Musk agora capaz de jogar jogos de PC apenas com a mente. No entanto, o que torna o chip de grafeno uma solução inovadora é que ele não usa materiais metálicos. O grafeno é feito exclusivamente de carbono, tornando-o insuscetível a reações faradaicas.
Uma reação faradaica é um processo eletroquímico que ocorre entre um eletrodo metálico e uma solução eletrolítica quando uma voltagem é aplicada entre eles. Um exemplo comum de uma reação faradaica é a oxidação (ou seja, ferrugem). A maioria das BCIs é feita de material metálico, enquanto o cérebro humano essencialmente flutua dentro de um eletrólito aquoso. Então, para evitar a degradação prematura da BCI, a maioria delas só pode receber mensagens.
“Os metais têm reações de Faraday que fazem com que todos os elétrons interajam uns com os outros, degradando sua eficácia … para transmitir sinais de volta ao cérebro”, disse Carolina Aguilar, CEO e cofundadora da Inbrain. IEEE Spectrum relatou Aguilar dizendo que, como o grafeno é feito de carbono, ele pode aplicar até 200 vezes mais voltagem sem iniciar qualquer reação faradaica.
Isso significa que a Inbrain Neuroelectronics pode usar sua BCI de grafeno para ler sinais do e para estimular o cérebro do paciente. A empresa espera que ele permaneça estável ao longo dos milhões de pulsos que enviará como uma ferramenta terapêutica. No entanto, a empresa pretende dar um passo de cada vez e não testará o chip para essa aplicação ainda.
Primeiras aplicações do implante cerebral de grafeno
Antes que qualquer BCI possa ser testada, ela deve ser avaliada para biocompatibilidade humana. “Temos trabalhado nos últimos três anos na biocompatibilidade através de vários estudos de segurança em grandes animais”, diz Aguilar. “Então agora podemos ter esses sinais verdes para provar um nível adicional de segurança com humanos.”
Além da operação cerebral que ocorrerá neste verão, o chip de grafeno também está sendo aplicado aos tratamentos de Parkinson. Aguilar acrescenta: “Para o tratamento de Parkinson, temos trabalhado em diferentes estudos pré-clínicos que mostraram uma prova razoável de superioridade em relação à tecnologia comercial atual na [redução] dos sintomas da doença de Parkinson.”
O chip Inbrain primeiro registrará a mensagem de intenção do cérebro que dá o comando para um movimento — por exemplo, quando o paciente quer mover a mão. Mas, além disso, ele também procura biomarcadores patológicos relacionados ao Parkinson, como tremores e rigidez. Ao monitorar esses sinais, o chip Inbrain pode então ver quão bem o regime de tratamento do paciente com Parkinson está funcionando e ajustá-lo de acordo.
“Os pacientes com Parkinson tomam enormes quantidades de medicamentos que precisam ser mudados ao longo do tempo apenas para acompanhar a crescente resistência que os pacientes desenvolvem ao poder do medicamento”, disse Aguilar. “Podemos reduzir pelo menos 50 por cento e, esperançosamente, no futuro mais, à medida que nossos dispositivos se tornem precisos.”
Fonte: Tom’s Hardware
