A primeira demonstração de uma interface cérebro-cérebro, entre duas pessoas, de forma não invasiva e em tempo real (online), foi realizada por pesquisadores da Universidade de Washington  (UW).

A comunicação aconteceu por meio de um “jogo” de perguntas e respostas. O objetivo era que a pessoa que fizesse a pergunta, descobrisse no que o outro estaria olhando a partir de uma lista com vários objetos como milk-shake, canoa e tiramisù.

No experimento, o “indagador” enviava uma pergunta (por exemplo, “Isso voa?”) para o outro participante, que respondia “sim” ou “não” concentrando-se mentalmente em uma das duas luzes de LED acopladas ao monitor, como mostradas na imagem abaixo.

O aluno de graduação da Universidade de Washington, José Ceballos, olha para as luzes “sim” e “não. Ele usa um “capacete” com eletroencefalograma (EEG) que registra sua atividade cerebral e envia uma resposta a um segundo participante via Internet (crédito: Universidade de Washington)

A interface desse experimento usou a eletroencefalografia (EEG) para detectar padrões específicos da atividade cerebral do “respondente”, e a estimulação magnética transcraniana (TMS) para fornecer informações funcionalmente relevantes para o cérebro do “indagador”.

Quando o “respondente” focava na luz “sim”, o dispositivo EEG enviava um sinal para o “indagador” através da Internet para ativar uma bobina magnética posicionada atrás da cabeça dele, que estimulava o córtex visual e fazia com que ele visse um flash de luz (conhecido como “fosfeno“). O sinal de “não” funcionava da mesma maneira, mas não suficientemente forte para ativar a bobina.

Processo de comunicação remota cérebro-cérebro. Tradução O Futuro das Coisas (crédito: A. Stocco et al / PLoS ONE)

O experimento foi detalhado no dia 23/09/2015 na PLoS ONE, e é o primeiro a mostrar que dois cérebros podem ser diretamente conectados em tempo real e podem trocar informações de forma bi-direcional para resolver uma tarefa de forma interativa e colaborativa.

O principal autor desse estudo, Andrea Stocco, afirma que este experimento é o mais complexo realizado até hoje. Stocco é professor assistente de psicologia e pesquisador do Institute for Learning & Brain Sciences da UW.

O experimento foi realizado em dois laboratórios da Universidade (UW), distantes mais de um quilômetro e meio um do outro. Cinco pares de participantes fizeram 20 rodadas do jogo de perguntas e respostas e cada rodada tinha oito objetos e três perguntas. As sessões tinham uma mistura aleatória de 10 jogos reais e 10 jogos de controle, estruturadas da mesma maneira.*

Os participantes conseguiram adivinhar o objeto correto em 72% dos jogos reais, em comparação com apenas 18% das rodadas de controle. As suposições incorretas nos jogos reais foram causadas por vários fatores, como a incerteza se um fosfeno tinha aparecido ou não.

O estudo baseou-se num experimento inicial realizado pela equipe da UW em 2013, e que foi o primeiro a demonstrar uma ligação direta cérebro-cérebro entre seres humanos. Neste experimento de 2013, eles também usaram uma tecnologia não invasiva para enviar os sinais cerebrais de uma pessoa via Internet para controlar os movimentos da mão da outra pessoa.

Experimento da equipe UW em 2013: Rajesh Rao  à esquerda, joga no computador usando a mente. Do outro lado do campus, o pesquisador Andrea Stocco, à direita, usa uma bobina de estimulação magnética sobre a região do córtex motor do hemisfério esquerdo do seu cérebro. O dedo indicador direito de Stocco move-se involuntariamente para apertar o botão “fogo”. (crédito: Universidade de Washington)

Esse novo experimento, agora em 2015, evoluiu a partir de pesquisas realizadas pelo co-autor Rajesh Rao, em interfaces cérebro-computador (BCI) que permitem que as pessoas ativem dispositivos com as suas mentes. Em 2011, Rao que é professor da UW de Ciências da Computação e Engenharia, começou a colaborar com Stocco e Chantel Prat nas pesquisas para conectar dois cérebros humanos.

“Tutoria cerebral” é o próximo passo

Em 2014, a equipe de pesquisadores recebeu uma doação de um milhão de dólares da W.M. Keck Foundation que lhes permitiu ampliar os experimentos para decodificar processos cerebrais e interações mais complexas.

Atualmente, eles estão explorando a “tutoria cerebral“, que é a possibilidade de uma pessoa saudável transferir sinais diretamente de seu cérebro para pessoas deficientes ou impactadas por fatores externos, como um AVC ou um acidente, ou ainda, simplesmente transferir conhecimento de um professor para o aluno.

A equipe também está trabalhando na transmissão de estados cerebrais – por exemplo, o envio de sinais de uma pessoa alerta para uma pessoa sonolenta, ou de um aluno focado para um aluno com transtorno do déficit de atenção / hiperatividade, ou TDA/H (ADHD, em inglês).

“Com a tutoria cerebral, quando o aluno que não tem ADHD está prestando atenção à aula, o cérebro do estudante com ADHD é colocado em um estado de maior atenção automaticamente.” Chantel Prat

Andrea Stocco (à esquerda) e Chantel Prat (à direita). (crédito: Universidade de Washington)

Stocco informou que já foi investido um tempo enorme para encontrar maneiras de levar informações dos nossos cérebros e comunicar para outras pessoas na forma de comportamento, da fala e assim por diante. Mas, que isso requer uma interpretação (ou decifração). “Nós só podemos comunicar parte dos nossos processos cerebrais” ele complementa.

O que ele e sua equipe estão fazendo agora é uma espécie de reversão do processo, seguindo um passo de cada vez, abrindo a caixa e captando os sinais do cérebro, e colocando-os de volta no cérebro de outra pessoa.

Universidade de Washington | Pesquisadores conectam dois cérebros humanos para experimento com perguntas e respostas.

* Os pesquisadores tomaram algumas medidas para garantir que os participantes não usassem pistas para adivinhar as respostas. Os “indagadores” (participantes que faziam as perguntas), usaram tampões de ouvido para que não pudessem ouvir os diferentes sons produzidos pelas diferentes intensidades de estímulo das respostas “sim” e “não”. Os pesquisadores também mudaram um pouco a intensidade da estimulação entre cada jogo e usaram aleatoriamente três intensidades diferentes para cada “sim” e “não” para reduzir ainda mais a chance de que o som pudesse fornecer pistas.

Fonte: PLOS One