Fora dos rappers do Soundcloud e lutadores profissionais como o falecido Bam Bam Bigelow, tatuagens na cabeça não são algo que a maioria de nós encontra regularmente. Se os investigadores da Universidade de Tecnologia de Graz, na Áustria, e de alguns outros laboratórios de investigação europeus conseguirem o que querem, tudo poderá estar prestes a mudar. Tatuagens na cabeça podem se tornar a norma – tatuagens na cabeça com leitura de mentes e com eletrodos. E, como a velha piada sobre o garçom e a mosca na sopa do homem, todos nós vamos desejá-los.
Conteúdo
- O estúdio de tatuagem mais tecnológico do mundo
- Um passo em direção às interfaces cérebro-computador
Antes de prosseguirmos, não, as tatuagens não são permanentes. “Usamos tatuagens temporárias como as infantis; essencialmente o mesmo que você usaria para transferir um desenho animado ou desenho para fins criativos em sua pele”, Francisco Grego, professor assistente do Instituto de Física do Estado Sólido da universidade, disse ao Digital Trends. “Usamos o papel [padrão de tatuagem] como substrato e depois imprimimos sobre ele circuitos feitos de polímero condutor, usando uma impressora jato de tinta.”
O destinatário cola um ou mais desses eletrodos adesivos de tatuagem no couro cabeludo. As tatuagens podem então ser usadas para registrar sinais cerebrais de eletroencefalografia (EEG) de alta qualidade recém-saídos do couro cabeludo. Ao contrário dos eletrodos de gel, não há necessidade de interface líquida e as tatuagens não podem secar. Mesmo os pêlos que crescem através da sua membrana ultrafina não os impedem de desempenhar eficazmente o seu trabalho.
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Embora os eletrodos de tatuagem não sejam exatamente invisíveis (qualquer pessoa careca raspada e ostentando uma pequena placa de circuito colada na cabeça tem (um hábito engraçado de ser visível), eles não interferem no usuário da mesma forma que um fone de ouvido com eletrodo de EEG convencional poderia fazer. O facto de poderem ser aplicados e depois esquecidos é um dos seus aspectos mais excitantes; tornando-os perfeitamente adequados para medições de longo prazo. Eles permanecem até serem esfregados com água e sabão para removê-los.
O estúdio de tatuagem mais tecnológico do mundo
O laboratório de Greco, Laboratório de Materiais Aplicados para Eletrônica Impressa e Soft (LAMPSe), desenvolveu os primeiros eletrodos de tatuagem em 2015. O primeiro caso de uso dessas transferências adesivas foi medir a frequência cardíaca e a atividade muscular. Meia década depois, Greco e outros otimizaram a tecnologia para que ela pudesse ser usada para medir as ondas cerebrais com a mesma eficácia. O trabalho foi realizado ao lado de pesquisadores da França, na Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne, e na Itália por Laura Ferrari no Instituto BioRobotics da Scuola Superiore Sant'Anna.
“EEG, ou eletroencefalografia, sempre foi a etapa mais desafiadora”, Esma Ismailova, líder do grupo de têxteis bioeletrônicos no departamento de bioeletrônica da Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne, disse à Digital Trends. “Chegamos agora ao passo final onde podemos [coletar] ondas cerebrais de baixa amplitude e alta frequência. É muito [difícil] captar esse tipo de atividade.”
Existem vários motivos pelos quais a coleta de dados cerebrais pode ser útil. Uma delas é para monitoramento. O leitor de eletrocardiograma (ECG) encontrado no Apple Watch já demonstrou de forma convincente por que dispositivos vestíveis que monitoram constantemente nossos sinais vitais podem ser úteis. No caso do Apple Watch, condições como fibrilação atrial, um ritmo cardíaco irregular que pode causar derrames, podem ser detectado monitorando continuamente os batimentos cardíacos dos usuários. Se algo der errado, o smartwatch poderá alertar o usuário para que ele procure ajuda médica.
Francesco Greco: Foi sind Tattoo-Elektroden?
Atualmente, não existe monitoramento regular das ondas cerebrais. Condições neurológicas como a epilepsia podem ser diagnosticadas usando a tecnologia EEG, mas é improvável que os pacientes tenham monitoramento regular (ou mesmo irregular) das ondas cerebrais posteriormente. “No caso da epilepsia, não é possível prever realmente uma crise; você precisa ser capaz de monitorar o paciente”, explicou Ismailova. “Esse tipo de eletrodo poderia ser usado para monitorar o paciente em casa ajudar os médicos a compreender as origens [da doença] e como ela se propaga. Eles podem avaliar isso ao longo do tempo.”
Um passo em direção às interfaces cérebro-computador
Existem outros casos de uso prático também. Greco acredita que esta tecnologia não invasiva de monitoramento de ondas cerebrais pode ser um passo crucial na construção de interfaces cérebro-computador.
“Uma das coisas maravilhosas que poderiam ser possíveis, e que estamos tentando estudar agora, é capturar informações do cérebro [para uso em diferentes aplicações]”, disse ele. “Por exemplo, você poderia capturar essas informações, enviá-las diretamente através de uma interface cérebro-computador e usá-las para estimular os músculos de um paciente paralisado. Num paciente paralisado, o cérebro funciona perfeitamente, os músculos funcionam perfeitamente, mas a comunicação neural se perde entre esses dois pontos. Poderíamos tentar recuperar a desconexão por meio de uma interface cérebro-computador.”
Esses casos de uso existem no domínio da ficção científica apenas até que de repente deixam de existir.
Depois, há todas as outras aplicações potenciais de uma interface cérebro-computador – como monitorar o humor ou os desejos e obter as informações certas no momento certo. Pode até ser possível combinar um eletrodo de tatuagem de monitoramento cerebral com tatuagens temporárias que monitoram a atividade muscular em outras partes do corpo como uma fonte adicional de dados.
Será que Greco acredita que, durante a nossa vida, acordar e colocar um sensor de tatuagem vestível de baixo custo pode ser tão comum quanto colocar o relógio ou escorregar o relógio? Smartphone no nosso bolso? “Sim, acho que sim, porque há muitas aplicações práticas na vida diária [onde isso poderia ser útil]”, disse ele.
Actualmente, este trabalho ainda é uma demonstração de prova de conceito e não algo pronto para ser comercializado. O processamento da informação ainda precisa ser realizado conectando os eletrodos a um dispositivo externo. No entanto, Greco destaca que outros grupos de pesquisa estão ocupados trabalhando em wearables que possam permitir o processamento dessas informações no corpo. Também poderia ser transmitido sem fio para um smartphone ou smartwatch.
Tudo isso permanece especulação por enquanto. Mas, como acontece com muitos wearables modernos, esses casos de uso existem no domínio da ficção científica apenas até que de repente deixam de existir.
Um artigo descrevendo a pesquisa foi publicado recentemente na revista npj Flexible Electronics.
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