Brain Computer Interface Entre o Homem e a Máquina Guilherme Rodrigues Gustavo Didomenico

O que é BCI? A sigla vem de Brain Computer Interface (Interface cerebro-computador ), e é usada para representar uma conexão de um cérebro com um meio externo. Podem ser de uma via ou duas vias. Ainda não se fez possível implementar BCIs de 2 vias.

BCI x Proteses Neurais São muito similares, e buscam os mesmos objetivos. Diferença esta nos meios utilizados: Sistema Nervoso -> Aparelho Sistema Nervoso/Cérebro -> Computador

Modelo

Tipos de BCI : BCI Invasiva São aquelas implantadas diretamente na massa cinzenta do usuário. Usadas principalmente para restaurar a visão,audição e auxílio a deficientes físicos em geral.

Tipos de BCI : BCI Invasiva William Dobelle - Recuperação de visão. Jerry - 1978 Jens Naumann - 2002 Philip Kennedy, Roy Bakay - Emory University - Atlanta Johnny Ray - 1998 – Movimento Simulado John Donoghue - Brown University – Providence, Rhode Island Matt_Nagle - 2005 – Mão artificial

Tipos de BCI: BCIs Parcialmente Invasivos Implantados dentro do crânio mas fora do cérebro. Melhor sinal que os não-invasivos. Menor risco que os invasivos.

Tipos de BCI: BCIs Parcialmente Invasivos - Electrocorticography – Space Invaders - Light Reactive Imaging

Tipos de BCI : BCIs não-invasivos + Mais simples de implementar. - Complicado de identificar a area do sinal

Tipos de BCI : BCIs não-invasivos Eletroencefalografia : - Baixo Custo. - Mais usada em estudos não-invasivos. - Fácil Manuseio.

Tipos de BCI : BCIs não-invasivos Ressonância Magnética : - Grande Eficácia - Baixa portabilidade. - Alto Custo.

O que já foi feito? Em 1999, pesquisadores liderados por Garrett Stanley da Universidade de Harvard decodificaram emissões de neurônios para reproduzir imagens vistas por gatos. Em 2002, Jens Naumann foi o primeiro de uma série de paciêntes a pagar para receber um implante de recuperação de visão, desenvolvido pelo pesquisador privado William Dobelle. Os pesquisadores Eric Leuthardt e Daniel Moran , da universidade Washington de St Louis, permitiram a um adolescente epilético, atravez de uma BCI semi-invasiva, jogar space-invaders sem o auxílio das mãos. Em 2000, a pesquisadora Jessica Bayliss da Universidade de Rochester demonstrou que utilizando capacetes de realidade virtual, voluntários puderam controlar variáveis do ambiente virtual, como desligar luzes ou parar um carro.

Uso Comercial Cyberkinetics – BrainGate Neural Signals – Recuperação de fala Avery Biomedical Devices – Visão Ambient – The Audeo Interactive Productline – MindBall

Gaming Neural Impulse Actuator - (Abril 2008)‏ Emotiv Systems - (Natal 2008) http://emotiv.com/INDS_2/inds_2_2.html

O que esta sendo feito? A USP desenvolveu a primeira BCi da America Latina. “Em testes com voluntários, a média de acerto foi de 90%" relata o físico Ernane José Xavier, coordenador da pesquisa. Estudantes e professores do Instituto de Engenharia Neural, da Universidade de Tsinghua, na China, demonstraram uma interação de seu capacete com sensores, através da movimentação de um cachorro robô (Aipo). A pesquisadora Julie Thorpe, da Universidade Carleton, Canadá, trabalha em pesquisas sobre a viabilidade de utilizar pensamentos como ou para transmitir senhas.

Referências S. G. Mason, A. Bashashati, M. Fatourechi, K. F. Navarro and G. E. Birch, "A comprehensive survey of brain interface technology designs", Ann. Biomed. Eng., vol. 35, no.2, pp. 137-169, Feb.2007. BCI2000 Research Project - http://www.bci2000.org/BCI2000/Home.html J. R. Wolpaw , D. J. McFarland, “Control of a two-dimensional movement signal by a noninvasive brain-computer interface in humans”, http://www.pnas.org/content/101/51/17849.full.pdf+htmll Wikipedia - http://en.wikipedia.org/wiki/Brain-computer_interface BCI Wiki - http://bci.wikidot.com/ BCI-INFO - http://www.bci-info.tugraz.at/ The Bio-Sig Project - http://biosig.sourceforge.net/