Inovação na interface cérebro-computador evolui dos ambientes médicos para os consumidores

Qual será o futuro dos interfaces cérebro-computador (BCI ou Brain Computer Interface na sigla em inglês)? O destino do mercado dos interfaces cérebro-computador está interligado com as tendências do mercado dos produtos wearable, em particular a médio prazo, uma vez que as soluções implantáveis mais avançadas ainda não são facilmente comercializáveis, explica Tess Skyrme, senior technology analyst at IDTechEx.

De modo geral, o interesse contínuo na recolha de dados pessoais irá certamente assistir ao crescimento de um subsector específico: a área de aparelhos auditivos e headsets com “auto-consciência quantificada”. No entanto, também é possível que os criadores de sensores portáteis para consumidores (Apple, Samsung, entre outros) continuem a ditar as tendências de adoção no mercado de massas.

O crescimento do segmento de wearables, que pode simplificar o interface homem-máquina (óculos ou headsets de realidade aumentada), poderá ser um fator de evolução dos interfaces cérebro-computador a longo prazo.

O mais recente relatório da IDTechEx sobre o mercado de interfaces cérebro-computador analisa as principais tecnologias, intervenientes, aplicações e desafios.

O estudo explica que, os wearables contribuem hoje, para o movimento “eu-quantificado”. São exemplo disso, relógios inteligentes ou rastreadores de fitness que contam desde passos ao ritmo cardíaco, desde calorias queimadas ao oxigénio no sangue. No campo médico, o crescimento da popularidade dos relógios inteligentes, facilitou a utilização de ferramentas móveis de cuidados de saúde que permitem inclusive integrar sistemas de monitorização remota de doentes ou fazer parte de ensaios clínicos descentralizados.

Para o consumidor final, o ritmo de lançamento de novas funcionalidades no domínio dos cuidados de saúde abrandou, mas o mercado médico cresce no que toca a soluções de hardware para interfaces cérebro-computador, como revela o relatório “Brain Computer Interfaces 2025-2045: Technologies, Players, Forecasts”, da IDTechEx.

Diferentes soluções no mercado

A investigação em neurociência e em ambiente de laboratório depende há muito de uma solução “vestível” para o interface neural. Atualmente, as soluções implantadas estão em voga, como as inovações da Neuralink, mas há décadas que existem dispositivos para usar, como “toucas” especializadas não invasivas cobertas de elétrodos. No entanto, para o mercado de consumo ainda não existia uma grande variedade, por ser necessário aplicar os sensores perto do cérebro para medir sinais neurais em movimento, assinala Tess Skyrme, senior technology analyst at IDTechEx.

Uma das principais barreiras à adoção de tecnologias como eletroencefalogramas (EEG) fora do laboratório era a dependência de géis condutores, utilizados para melhor a passagem dos sinais entre o escalpe e o sensor e fundamental para recolher dados de qualidade em quantidade suficiente para interpretar. Nos anos mais recentes, foram desenvolvidas soluções de elétrodos secas para ultrapassar este desafio. Inicialmente, foram disponibilizados plásticos revestidos ou metal, seguidos de alternativas mais confortáveis utilizando borrachas revestidas ou polímeros e adesivos condutores, incluindo a solução “Soft-Pulse”, da Datwyler, e o material “Dryode”, da IDUN Technologies.

Veja na imagem, o resumo e perspetivas para o EEG wearable em aplicações BCI, segundo a IDTechEx.

créditos: IDTechEx

Mas, a atividade elétrica não é o único método de monitorização do cérebro com interesse para os produtos de consumo: os campos magnéticos também estão a ser investigados e são utilizados em scanners de nível médica como ressonâncias magnéticas ou magnetoencefalografia. Segundo o autor, “os novos sensores quânticos podem medir os campos magnéticos associados à atividade cerebral, sem necessidade de superarrefecimento, o que significa que podem ser colocados junto à pele e integrados em aparelhos portáteis”.

É o caso dos magnetómeros de bombeamento ótico baseados em células de vapor que já são utilizados pela Cerca Magnetics para soluções de MEG vestíveis. Existem ainda áreas em desenvolvimento como aplicações ainda mais pequenas e de maior resolução, que poderão incluir o interface cérebro-computador para consumidores. Em cima destes tópicos estão as equipas de sensores quânticos da Bosch e da RobQuant, no Reino Unido.

Outro componente crucial para desbloquear as BCI dos consumidores é o processamento de dados e a computação de ponta melhorada. Por exemplo, os especialistas neste domínio, da Neuro Fusion, desenvolveram conjuntos avançados de ferramentas que podem ser utilizados para monitorizar as rotinas diárias de marcadores de saúde fisiológica utilizando dispositivos portáteis, mas também o desempenho cerebral.

O estudo revela que já existe uma gama de produtos disponíveis para os consumidores que pretendem ser os primeiros a adotar a neurotecnologia, como auscultadores para o ouvido, da Neurable, que utilizam o EEG para medir a concentração e fornecer feedback sobre a carga mental, a fim de ajudar os utilizadores a gerir o esgotamento. O produto é também comercializado como uma ferramenta para minimizar as distrações e otimizar a produtividade.

Outra utilização inovadora dos equipamentos para os ouvidos, permite a utilização de dados cerebrais como feedback para áudio/música e a personalização de experiências áudio em resposta ao estado mental. Esta é a abordagem da Enophone.

Mas muitas destas soluções só serão utilizadas no futuro, porque as soluções atuais dependem predominantemente de outros interfaces como teclados, ratos ou ecrãs tácteis. Por outro lado, podem tornar-se “rapidamente obsoletas à medida que a natureza das nossas interações digitais evolui”, explica Tess Skyrme, senior technology analyst at IDTechEx.

“No futuro, os consumidores poderão depender menos dos smartphones e dos computadores portáteis e mais dos óculos inteligentes, da realidade virtual e talvez até do metaverso”, explica o documento. Para alguns, uma maior imersão exigirá também novos interfaces, como é a proposta em curso da Meta de utilizar uma pulseira inteligente para controlo por gestos.

Também as soluções de interface cérebro computador poderão desempenhar o seu papel, com pioneiros como a Wisear e a OpenBCI a destacarem as capacidades de controlo de dispositivos oferecidas pelos respetivos auriculares e auscultadores de realidade virtual.