Uma tatuagem de grafeno para monitorar continuamente suas ondas cerebrais

Baruch “Boris” Goldstein, cofundador e presidente executivo de uma empresa chamada Cérebro científico, Inc., é um aspirante a tatuador. Mas não espere que ele pinte um dragão retorcido ou uma manga tribal. As tatuagens de Goldstein apresentam algumas condições: elas estão na sua cabeça, são feitas com uma tinta feita de material maravilhoso grafeno, e eles são capazes de ler suas ondas cerebrais. Então você precisará ir a outro lugar para comprar aquele desenho de caveira ou borboleta em chamas que você estava avaliando durante o bloqueio.

Para ser claro, o novo Brain E-Tattoo da Brain Scientific não se parece com nenhum pedaço de tinta que você já viu antes. É um pequeno remendo, do tamanho de um selo postal, que parece, para todos os efeitos, um wafer de microchip afixado acima da orelha do usuário. Embora a empresa use a palavra “tatuagem” para descrevê-la, ela é mais precisamente chamada de minimamente invasiva, microeletroencefalografia (EEG) implantável de 4 canais com eletrodos de grafeno para cérebro contínuo monitoramento. E há uma chance de que essa tecnologia ciborgue um dia possa ajudar a salvar sua vida.

“A ideia é que possamos imprimir eletrodos em sua cabeça com tinta de grafeno”, disse Goldstein ao Digital Trends. “Como o grafeno é apenas um material de átomo único – às vezes [neste caso] são várias camadas, como duas ou três – ele é mais ou menos invisível. É mais fino que um fio de cabelo humano.”

Uma vez impressa, esta tatuagem tem como objetivo monitorar a atividade das ondas cerebrais de forma constante, com impacto mínimo na vida diária de uma pessoa. Os eletrodos baseados em grafeno do Brain E-Tattoo estão (ou, quando estiver pronto para uso no mundo real, serão) conectados a o referido micro EEG que processa sinais de seus sensores e transmite esses dados sem fio para o nuvem. Uma vez lá, a IA da Brain Scientific. ferramentas realizarão análises contínuas, analisando as mudanças que ocorrem em o cérebro para indicar tudo, desde crises epilépticas iminentes até doenças neurodegenerativas como Alzheimer.

Monitorando ondas cerebrais

Goldstein disse que a empresa, cujo foco principal tem sido historicamente a IA, não pretendia entrar no negócio de hardware. Em vez disso, foi empurrado para lá porque não conseguiu encontrar as ferramentas certas já disponíveis.

“Há cerca de cinco ou seis anos, dissemos: ‘Tudo bem, dane-se, não conseguimos encontrar um tamanho pequeno o suficiente’”, disse ele. “'Não conseguimos encontrar algo descartável. Nós mesmos faremos isso.’ Então fizemos. Somos uma IA de dados empresa de análise em nosso núcleo. Mas, a menos que tenhamos um dispositivo adequado para medir o que precisamos, não poderemos fazer análise de dados.”

Antes de construir o Brain E-Tattoo, a Brain Scientific criou o NeuroCap, um fone de ouvido EEG descartável com 22 eletrodos e 19 canais EEG ativos. Assemelha-se ao capacete que os lutadores amadores usam para proteger as orelhas e o queixo durante as partidas. As localizações dos eletrodos fixos e pré-gelificados eliminam a demorada tarefa de medir a cabeça de um paciente e depois colocá-los manualmente nos eletrodos de EEG. Trabalhando com o dispositivo amplificador NeuroEEG da empresa, a Brain Scientific afirma que é possível iniciar estudos de EEG em menos de cinco minutos, o mesmo tempo que leva para preparar uma tigela de comida instantânea Macarrão.

Mas às vezes isso não é rápido o suficiente. Os estudos de EEG são uma coisa, mas para realmente coletar dados cerebrais longitudinais úteis, você precisa de um dispositivo que possa ser usado confortavelmente na rua ou em casa. Pré-gelificado ou não, ninguém quer usar um boné cravejado de eletrodos para ir ao supermercado ou em um primeiro encontro em um restaurante romântico.

É aqui que o Brain E-Tattoo entrará em cena. Ele foi projetado para monitoramento de longo prazo e coleta ininterrupta de dados cerebrais. Ele pode fazer isso porque é pequeno e, pelo menos comparado a uma tampa cerebral, invisível.

Menor é melhor

O mundo digital, ao contrário da era da grande engenharia industrial que o precedeu, tem como objetivo tornar as coisas menores. Assim como a lacuna nanométrica entre os transistores em uma placa de circuito, pequeno é bom. A pequenez está próxima da piedade. O atrasado Mark Weiser, tecnólogo-chefe da Xerox PARC, comentou isso já em 1991, quando observou que as tecnologias mais profundas são aquelas que desaparecem. “Eles se entrelaçam”, escreveu Weiser, “na estrutura da vida cotidiana até que sejam indistinguíveis dela”.

Embora um microchip preso à cabeça de uma pessoa certamente não seja invisível, é muito menos visível do que as alternativas. É tão visível quanto... bem, uma tatuagem.

E ainda assim os casos de uso são abundantes. Embora inicialmente focado na previsão da epilepsia, através da atividade elétrica no couro cabeludo, o Brain E-Tattoo agora está expandindo seus objetivos para rastrear outras condições neurológicas, incluindo doença de Alzheimer, acidente vascular cerebral e Parkinson. (Essa expansão do uso é evidenciada pelo fato de o produto ser anteriormente denominado E-Epileptica, antes de seus horizontes ampliado.) Em cada caso, Goldstein acredita que A.I. modelos podem ser usados ​​para descobrir os padrões característicos do cérebro atividade.

A quantidade de dados que pode ser extraída de um micro EEG não é a que você obteria de uma calota craniana completa, apenas como se a resolução de um EEG não fosse a mesma que a informação que poderia ser obtida usando uma fMRI ou PET Varredura. Mas ele acha que será suficiente – e a portabilidade da solução compensa parte da falta de detalhes.

Goldstein também observou que os dados do EEG também não precisam existir isoladamente. Pode ser combinado com outros dados biométricos e outras formas de recolha de dados, para dar uma ideia útil não só de como o corpo está a mudar, mas também de como o corpo está a mudar. por que.

“Imagine que você tem uma cópia do seu cérebro ou uma cópia do seu comportamento muscular de um ano atrás, dois anos atrás, cinco anos atrás – e você pode então integrar isso com IA. bancos de dados para ver o que pode estar causando uma mudança”, ele disse. “É a água que você está consumindo? É o medicamento? É a comida? É o clima? No geral, acreditamos que podemos fazer parte do Big Data coletado sobre os seres humanos. Integrados com os dados corretos sobre alimentos, água, medicamentos e assim por diante, talvez possamos finalmente mostrar [por que certas mudanças estão] acontecendo.”

O que acontece com esses dados definiria, é claro, se vemos essas coisas como benéficas, distópicas ou, bem, um pouco da coluna A e um pouco da coluna B. A consciência precoce de uma convulsão iminente ou de um problema neurológico em desenvolvimento pode permitir que uma pessoa tome medidas proativas mais cedo para mitigar os efeitos negativos. Isso seria positivo (embora também potencialmente uma fonte de ansiedade).

Uma companhia de seguros que tenha acesso a esses dados poderia, para uma pessoa saudável, significar prémios mais baixos. No entanto, também pode significar o oposto – concebivelmente com base no comportamento que se correlaciona ou pode ser preditivo de problemas de saúde iminentes. As implicações dessa tecnologia são enormes.

Um trabalho ciborgue em andamento

Ainda não chegamos lá, no entanto. A Brain Scientific possui atualmente dois dispositivos aprovados pela FDA para monitoramento cerebral, mas seu Brain E-Tattoo continua sendo um trabalho em andamento. Um comunicado de imprensa anunciando a tecnologia está repleto – como é o caso de muitos anúncios semelhantes de tecnologias futuras – com o tipo de cautela esclarecimentos, pode-se imaginar um advogado intervindo em nome de um cliente excessivamente exuberante: “Declarações prospectivas, que envolvem suposições e descrevem nossos planos, estratégias e expectativas futuras são geralmente identificáveis ​​pelo uso das palavras 'pode', 'deveria', 'iria', 'irá', 'poderia', 'programado', 'esperar', 'antecipar', 'estimar', 'acreditar', 'pretender', 'buscar' ou 'projetar' ou o negativo dessas palavras ou outras variações dessas palavras ou comparáveis terminologia."

Atualmente, a empresa está trabalhando em testes de segurança, comprovando seu conceito e testes de desempenho. Se tudo correr conforme o planejado, o envio da FDA acontecerá em breve.

E então? Há, sem dúvida, algo de ciborgue na ideia de uma tatuagem de grafeno quase permanente que reúne um fluxo constante de dados de saúde, extraídos diretamente do seu cérebro. Mas isso, por si só, não é substancialmente diferente do marcapasso que mantém o coração batendo, do Apple Watch que mede seu exercício e frequência cardíaca, do Smartphone que estrutura grande parte de como percebemos o mundo, e assim por diante. Todas essas são tecnologias ciborgues e nós somos, pelo tempo em que vivemos, ciborgues natos.

O Brain E-Tattoo representa apenas mais um passo nessa direção. Como é o conflito central em toda a tecnologia ciborgue, esperançosamente, é aquele que, em última análise, aumenta a humanidade de uma forma positiva. Talvez marque esta página como favorita e volte daqui a uma década.