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Apenas Ficção?
Ou Realidade?
Para pessoas com graves deficiências, odesenvolvimento de uma interface cérebro-computador pode representar o maior avanço...
Esperança aos deficientes
Mecanismo básico da Interface• EEG - simples e não invasivo,porém crânio bloqueia e distorcesinais que passam.• Implantaçã...
NeuroplasticidadeÉ a capacidade de mudança contínua do   cérebro, até a velhice. Responsável por   nosso desenvolvimento e...
Treinamento mental• Treinar o pensamento de realizar um movimento.  Depois de muitas tentativas, o software reconhece os  ...
Entrada sensorialImplante Coclear – forma mais comum de BCI.No caso de ouvido danificado mas nervos auditivos  intactos: I...
Interface Cérebro-Máquina:alguns passos já dados…
• 2002: John Chapin desenvolveu o “robo-rat”, na escola de medicina daUniversidade de Nova York.• O rato-robô percorreu co...
2003: macaca joga videogame sem usar o joystick.Em seguida, ela aprende a executar a mesma tarefa controlandoum braço robó...
2004: BrainGate (Universidadede Brown).O paciente consegue ler mensagenseletrônicas, jogar videogame, ligar edesligar as l...
2008: experimento com macacaIdoya na Carolina do Norte (EUA) erobô humanoide em Kyoto (Japão).
O Walk Again Project (Projeto Andar de Novo) é uma rede formada por laboratórios e companhias, em que  cada um dos membros...
2010: perna biônica foi apresentada a um centro médico deSan Antonio, nos EUA,sob sistema da PowerFoot BiOM. Elarestaura o...
HAL (Hybrid Assistive Limb)Exoesqueleto em desenvolvimentona Universidade Tsukuba, Japão.Quando a pessoa pensa em semovime...
2011:Experimento noqual macaca foicapaz de sentiro que está setocando com obraço virtual.
Abertura da copa do mundo em 2014??
O amanhã                       Interface cérebro-máquinaCurto prazo (próximos anos): as principais aplicações serão namedi...
Médio prazo (próximas duas décadas): “chegarão asaplicações computacionais. Nossa relação com as máquinasserá completament...
• Longo prazo (próximo século): “o corpo deixará de ser o fator  limitante da nossa ação no mundo. Nossa mente poderá atua...
Em breve, Nicolelis e sua equipe na Universidade de Dukedeverão apresentar à comunidade científica sua mais novacriação: u...
• “... vejo o futuro com muito otimismo e expectativa...  Talvez seja por não podermos conceber com muita  certeza as verd...
OBRIGADO!
Referências:ESTADÃO, Entrevista Miguel Nicolelis ao jornal, Integração entre cérebro-máquina vaiinfluenciar evolução (08 d...
Revista ISTOÉ independente. Capa “Medicina e Bem-Estar”. Edição 2023. 11/08/2008.Disponível em<http://www.istoe.com.br/rep...
Olho biônico garante novas esperanças para cegos (03 de abril de 2011).Disponível em: <http://www.neuroengenharia.com.br/ ...
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Apresentação do Workshop sobre neurologia do XI Congresso Médico-acadêmico (2012) da Faculdade de Medicida na Jundiaí

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  1. 1. Interface Cérebro-Máquina (BCI)Workshop - Liga de NeurologiaXI Congresso Médico-Acadêmico - 2012 Faculdade de Medicina de Jundiaí
  2. 2. Apenas Ficção?
  3. 3. Ou Realidade?
  4. 4. Para pessoas com graves deficiências, odesenvolvimento de uma interface cérebro-computador pode representar o maior avançotecnológico em muito tempo.
  5. 5. Esperança aos deficientes
  6. 6. Mecanismo básico da Interface• EEG - simples e não invasivo,porém crânio bloqueia e distorcesinais que passam.• Implantação de eletrodos sobre a matéria cinzenta – melhor recepção de sinais elétricos, porém, requer cirurgia invasiva e há tendência a deixar cicatrizes.• Imagem de Ressonância Magnética – imagens de alta resolução, orientam local de implantação de eletrodos.
  7. 7. NeuroplasticidadeÉ a capacidade de mudança contínua do cérebro, até a velhice. Responsável por nosso desenvolvimento e adaptações a novas experiências. A Neuroplasticidade é importante na BCI pois significa que um adulto é capaz de operar uma BCI quando implantes são utilizados. O cérebro consegue acomodar esse suposto intruso e desenvolver novas conexões que tratarão o implante a uma suposta parte natural do cérebro.
  8. 8. Treinamento mental• Treinar o pensamento de realizar um movimento. Depois de muitas tentativas, o software reconhece os sinais associados ao pensamento do movimento específico.• Software conectado aomembro mecânico éprogramado para recebero sinal e convertê-lo emações mecânicas.
  9. 9. Entrada sensorialImplante Coclear – forma mais comum de BCI.No caso de ouvido danificado mas nervos auditivos intactos: Implante contorna parte do ouvido que não funciona, transforma ondas sonoras em sinais elétricos e os transmite diretamente aos nervos auditivos.Implante Ocular: Um par dede óculos com uma pequenacâmera é conectado ao computadorque, por sua vez, está ligado aeletrodos implantados no córtexvisual. Jens Naumann
  10. 10. Interface Cérebro-Máquina:alguns passos já dados…
  11. 11. • 2002: John Chapin desenvolveu o “robo-rat”, na escola de medicina daUniversidade de Nova York.• O rato-robô percorreu com precisão toda a “pista de avaliação dos limitesdos mais avançados robôs autônomos construídos”.• Instruiu o rato a caminhar para vencer qualquer labirinto.• Implantou microeletrodo em S1 direito e S1 esquerdo, e no feixe medial do forebrain (MFB), que quando estimulado gera sensações prazerosas.• Animal aprendeu a associar pulso em S1 direito a uma instrução para virar a direita. Aprendeu de forma surpreendentemente rápida pois a cada instrução obedecida, recebia um impulso em seu MFB.
  12. 12. 2003: macaca joga videogame sem usar o joystick.Em seguida, ela aprende a executar a mesma tarefa controlandoum braço robótico com o pensamento. O experimento, que abriucaminho para o desenvolvimento de neuropróteses, foi publicadona revista científica "PloS Biology".
  13. 13. 2004: BrainGate (Universidadede Brown).O paciente consegue ler mensagenseletrônicas, jogar videogame, ligar edesligar as luzes, mudar os canais ealterar o volume da televisão.
  14. 14. 2008: experimento com macacaIdoya na Carolina do Norte (EUA) erobô humanoide em Kyoto (Japão).
  15. 15. O Walk Again Project (Projeto Andar de Novo) é uma rede formada por laboratórios e companhias, em que cada um dos membros responsabilizar-se-á por umaparte da criação de neuroprótese. O consórcio tem elos no Japão, França, Alemanha, Suíça, Estados Unidos e Brasil. O objetivo principal do projeto é desenvolver uma interface cérebro-máquina capaz de restaurar toda a mobilidade de um indivíduo que apresenta paralisias.
  16. 16. 2010: perna biônica foi apresentada a um centro médico deSan Antonio, nos EUA,sob sistema da PowerFoot BiOM. Elarestaura os movimentos do pé, tornozelo e panturrilha da pernaamputada e ajuda a impulsionar o paciente durante acaminhada.
  17. 17. HAL (Hybrid Assistive Limb)Exoesqueleto em desenvolvimentona Universidade Tsukuba, Japão.Quando a pessoa pensa em semovimentar, sinais nervosos podemser captados pelo HAL e osconvertem em ação mecânica.Se não houver boa sinalizaçãobioelétrica por problemas noSistema Nervoso Central oumúsculos, "HAL“ pode ser usadoatravés de controle robóticoautomático.
  18. 18. 2011:Experimento noqual macaca foicapaz de sentiro que está setocando com obraço virtual.
  19. 19. Abertura da copa do mundo em 2014??
  20. 20. O amanhã Interface cérebro-máquinaCurto prazo (próximos anos): as principais aplicações serão namedicina com novos métodos de reabilitação neurológica, paratratar condições como paralisia.
  21. 21. Médio prazo (próximas duas décadas): “chegarão asaplicações computacionais. Nossa relação com as máquinasserá completamente diferente: não usaremos mais teclados,monitores, mouse... o computador convencional deixará deexistir. Vamos submergir em sistemas virtuais e noscomunicaremos diretamente com eles. “
  22. 22. • Longo prazo (próximo século): “o corpo deixará de ser o fator limitante da nossa ação no mundo. Nossa mente poderá atuar com máquinas que estão à distância e operar dispositivos de proporções nanométricas ou gigantescas: de uma nave espacial a uma ferramenta que penetra no espaço entre duas células para corrigir um defeito.”
  23. 23. Em breve, Nicolelis e sua equipe na Universidade de Dukedeverão apresentar à comunidade científica sua mais novacriação: uma interface cérebro-máquina wireless, embrião doque Nicolelis chama brainet, uma espécie de internetcontrolada por pensamento. Nessa versão idealizada pelocientista, nossa atividade elétrica cerebral viajaria pelo arcomo ondas de rádio. “Imagine viver num mundo em que as pessoas usam computadores, dirigem carros e se comunicam simplesmente por meio do pensamento.”
  24. 24. • “... vejo o futuro com muito otimismo e expectativa... Talvez seja por não podermos conceber com muita certeza as verdadeiras dimensões desse futuro, eu me sinto compelido a abraçar esta oportunidade incrível de poder libertar nossos cérebros dos nossos limites corporais e de o que isto poderá trazer para a nossa espécie(...) a interface cérebro-máquina promete desencadear tremendas perspectivas humanísticas.”
  25. 25. OBRIGADO!
  26. 26. Referências:ESTADÃO, Entrevista Miguel Nicolelis ao jornal, Integração entre cérebro-máquina vaiinfluenciar evolução (08 de Janeiro de 2011).Disponível em:<http://www.estadao.com.br/noticias/vidae,integracao-entre-cerebro-e-maquinas-vai-influenciar-evolucao,663729,0.htm> Acesso em: 30 de junho de 2012VEJA, Entrevista Miguel Nicolelis à Revista, Em 2014 tetraplégico vai dar o pontapéinicial da copa do mundo usando um exoesqueleto promete neurocientista (01 deJulho de 2011).Disponível em:< http://veja.abril.com.br/noticia/ciencia/em-2014-tetraplegico-vai-dar-o-pontape-inicial-da-copa-do-mundo-usando-um-exoesqueleto-promete-neurocientista> Acesso: em 02 de Julho de 2012MACHADO, S., CUNHA, M., VELASQUES, B., MINC, D., BASTOS, V., BUDDE, H., CAGY, M.,PIEDADE, R., RIBEIRO, P. “Interface cérebro-computador: Novas perspectivas parareabilitação”. Disponível em:<http://www.revistaneurociencias.com.br/edicoes/2009/RN%2017%2004/258%20revisao.pdf>. Acesso em: 1 de julho de 2012.
  27. 27. Revista ISTOÉ independente. Capa “Medicina e Bem-Estar”. Edição 2023. 11/08/2008.Disponível em<http://www.istoe.com.br/reportagens/9730_O+MOVIMENTO+DE+NICOLELIS > Acessoem: 01 de julho de 2012.UOL Ciência e Saúde. “Experimento com neuroprótese acontece este ano no Brasil, dizcientista”. 12/03/2008. Disponível em <http://noticias.uol.com.br/ultnot/cienciaesaude/ultnot/2008/03/12/ult4477u391.jhtm > Acesso em: 01 de julho de 2012.GONÇALVES, E. “Neuroprótese”. Disponível em<http://vocenofuturo.com/2011/04/neuroprotese/ > Acesso em 01 de julho de 2012.Moreira,A.,Rios,F.,Ladeira,G.,Vieira,P.,Silva,R.”Neuropróteses e suasaplicações”.Disponívelem:<http://scholar.googleusercontent.com/scholar?q=cache:qV9jkHX1Zi0J:scholar.google.com/+interface+cerebro+maquina&hl=pt-BR&as_sdt=0> Acesso em: 2 de julhode 2012.
  28. 28. Olho biônico garante novas esperanças para cegos (03 de abril de 2011).Disponível em: <http://www.neuroengenharia.com.br/ >Acesso em: 1 dejulho de 2012Empresa diz que perna biônica restaura movimentos perdidos (26 denovembro de 2010). Disponível em: <http://www.neuroengenharia.com.br/>Acesso em: 1 de julho de 2012.Cego volta a enxergar após ter chip implantado no olho (3 de novembro de2010). Disponível em: <http://www.neuroengenharia.com.br/>. Acesso em: 1de julho de 2012.

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