Primeiro experimento humano de Elon Musk com um dispositivo cerebral computadorizado desenvolveu falhas significativas, mas o sujeito, que é paralisado, tem poucas arrependimentos.
Apenas quatro meses atrás, Noland Arbaugh teve um círculo de osso removido do crânio e tentáculos sensoriais finos como fios foram inseridos em seu cérebro. Um computador do tamanho de uma pequena pilha de moedas foi colocado em cima e o buraco foi selado.
Paralisado abaixo do pescoço, o Sr. Arbaugh é o primeiro paciente a participar do ensaio clínico com humanos testando o dispositivo Neuralink de Elon Musk, e seu progresso inicial foi recebido com entusiasmo.
Trabalhando com engenheiros, o Sr. Arbaugh, de 30 anos, treinou programas de computador para traduzir os disparos dos neurônios em seu cérebro no ato de mover um cursor para cima, para baixo e ao redor. Seu domínio do cursor foi tão ágil que ele pôde desafiar seu padrasto no Mario Kart e jogar um jogo de construção de impérios até tarde da noite.
Mas, com o passar das semanas, cerca de 85% dos tentáculos do dispositivo escorregaram para fora do cérebro. A equipe da Neuralink teve que reajustar o sistema para permitir que ele recuperasse o comando do cursor. Embora ele precisasse aprender um novo método para clicar em algo, ele ainda pode mover o cursor pela tela.
A Neuralink o aconselhou contra uma cirurgia para substituir os fios, acrescentando que a situação havia se estabilizado.
O contratempo tornou-se público no início deste mês. E embora a atividade diminuída tenha sido inicialmente difícil e decepcionante, o Sr. Arbaugh disse que valeu a pena para a Neuralink avançar em um campo tecno-médico voltado para ajudar as pessoas a recuperar a fala, a visão ou o movimento.
“Eu só quero trazer todos nesta jornada comigo”, disse ele. “Quero mostrar a todos como isso é incrível. E tem sido tão gratificante. Então, estou muito animado para continuar.”
De uma pequena cidade desértica no Arizona, o Sr. Arbaugh emergiu como um porta-voz entusiasta da Neuralink, uma das pelo menos cinco empresas que aproveitam décadas de pesquisa acadêmica para desenvolver um dispositivo que pode ajudar a restaurar a função em pessoas com deficiências ou doenças degenerativas.
Enquanto as propostas de Musk se concentraram em ambições de ficção científica como a telepatia para consumidores de alta tecnologia, a experiência do Sr. Arbaugh mostra o potencial de avanço em um campo médico onde as autoridades federais permitirão pesquisas tão arriscadas.
A Neuralink anunciou esta semana em reportagens que recebeu permissão da Administração de Alimentos e Medicamentos (FDA) para continuar testando implantes em pacientes adicionais. A empresa não ofereceu muitos detalhes sobre a falha inesperada e não respondeu a pedidos de comentário.
O Sr. Arbaugh está paralisado desde um acidente de natação nas colinas exuberantes do nordeste da Pensilvânia, onde trabalhava depois da faculdade como conselheiro de acampamento. Mergulhando em água rasa com um grupo de amigos, ele afundou até o fundo.
“Eu estava de bruços na água e pensei, bem, não posso me mover. Então o que eu faço? Acho que nada,” disse o Sr. Arbaugh. “Então eu dei um grande gole e desmaiei.”
O Sr. Arbaugh ficou paralisado da quarta vértebra do pescoço para baixo.
Ajustar-se à vida como uma pessoa com tetraplegia estava longe do futuro que ele havia imaginado. Quando jovem em Yuma, Arizona, o Sr. Arbaugh havia aproveitado tudo o que sua comunidade tinha a oferecer. Se ele não estava jogando futebol, futebol americano ou golfe, ele estava em uma competição de Decatlo Acadêmico ou em um torneio de xadrez. Entre os primeiros em sua família a ir para a faculdade, ele se matriculou na Universidade Texas A&M, onde admitiu fumar muita maconha, passar um semestre ligeiramente sem rumo na Austrália e faltar a muitas aulas para se formar como sênior.
Nos anos após o acidente, ele tentou se ajustar a uma série de dispositivos destinados a ajudar pessoas paralisadas. A maioria falhou em funcionar efetivamente por longos períodos, embora o Siri em seu iPad tenha surgido como seu assistente mais confiável, permitindo-lhe ligar e enviar mensagens de texto para seus amigos.
No ano passado, um amigo, Greg Bain, falou-lhe sobre a Neuralink e o incentivou a se inscrever no primeiro ensaio com humanos da empresa.
O Sr. Arbaugh disse que não tinha sentimentos fortes sobre o Sr. Musk, mas sentia que ele impulsionava o progresso e que “as coisas que ele tocava se transformavam em ouro.”
Depois que o implante foi embutido no final de janeiro, ele começou a trabalhar longas jornadas com a equipe da Neuralink para vincular os padrões neuronais captados em seu cérebro às ações que ele pretendia realizar. Ele achou o trabalho tedioso e repetitivo, mas gratificante.
Uma vez concluído o treinamento, os engenheiros deram a ele o controle do cursor em um computador. “Eu estava tipo, uma vez que vocês tirarem essas restrições de mim, eu vou voar,” recordou o Sr. Arbaugh.
No seu primeiro dia voando solo, o Sr. Arbaugh quebrou um recorde mundial de 2017 na área de velocidade e precisão no controle do cursor. “Foi muito, muito legal,” disse o Sr. Arbaugh.
Os longos dias de treinamento dos modelos de computador com a equipe da Neuralink ao seu lado foram agora reduzidos a trabalho remoto em blocos de tempo de quatro horas, disse o Sr. Arbaugh. A equipe continua a trabalhar em tarefas como soletrar palavras, pois ele imagina fazer letras de linguagem de sinais ou escrever em um quadro negro.
Mas o dispositivo Neuralink continuou a perder sua conexão, os tentáculos gradualmente deslizando para fora do tecido do cérebro e presumivelmente repousando no fluido que o cerca.
Quando apenas cerca de 15% dos fios permaneceram no lugar, o Sr. Arbaugh perdeu completamente o comando do cursor. Os engenheiros recalibraram os programas de computador para executar a maioria das tarefas que ele havia conseguido fazer antes. Como ele não pode mais fazer o sistema clicar, ele está usando uma nova ferramenta que lhe permite clicar ao pairar o cursor sobre o item que pretende selecionar.
O implante com defeito destaca as preocupações de alguns especialistas no campo da interface cérebro-computador. O pequeno dispositivo redondo implantado no crânio é suposto manter os finos tentáculos de eletrodos no lugar. Mas como um dedo em uma torta que está oscilando, os fios podem se soltar.
O Sr. Arbaugh disse que seu cérebro se moveu mais do que os engenheiros esperavam, e que eles revisaram o plano cirúrgico para implantar os fios mais profundamente no cérebro do próximo paciente.
A Neuralink está analisando candidaturas de outras pessoas interessadas em participar dos ensaios. Suas despesas, como viagens, são cobertas pela empresa, segundo a Neuralink.
Este primeiro experimento da Neuralink também destaca quão complicados são os mecanismos da conexão entre o cérebro e um dispositivo.
Lee Miller, professor de neurociência e medicina reabilitativa na Universidade Northwestern, descreveu as dificuldades de trabalhar com o cérebro. Ele é banhado em água salgada, se move conforme a cabeça gira e balança, e é equipado com defesas imunológicas destinadas a isolar invasores. Pesquisadores observaram o cérebro formar tecido cicatricial ao redor dos sensores e até rejeitar uma unidade de sensor inteira que usava uma grade de pequenas agulhas.
Cristin Welle, neurofisiologista da Universidade do Colorado que iniciou o programa de interfaces neurais na Administração de Alimentos e Medicamentos, que aprova dispositivos médicos como os implantes, disse que o primeiro caso da Neuralink sugeriu que a empresa ainda enfrentava obstáculos no desenvolvimento de um dispositivo durável.
Se os fios fossem implantados mais profundamente, eles ainda poderiam se soltar e deixar fibras esfregando na superfície do cérebro, possivelmente aumentando a quantidade de cicatrização — e perda de sinal — na área, disse ela.
“É difícil saber se isso funcionaria,” disse a Dra. Welle. “Pode ser que um dispositivo totalmente flexível não seja uma solução de longo prazo.”
O Sr. Arbaugh disse que sua equipe esperava que seu cérebro formasse tecido cicatricial ao redor dos fios na base do cérebro — o que eles acreditavam que ajudaria a mantê-los no lugar. Ele disse que terá a opção de deixar o estudo após um ano, mas esperava continuar trabalhando com a empresa por mais tempo. A Neuralink disse que o estudo inicial levará cerca de seis anos para ser concluído.
Outras empresas comerciais líderes adotaram abordagens diferentes.
Synchron, com sede no Brooklyn, evitou o tecido delicado do cérebro passando por um vaso para implantar um pequeno tubo de metal perto do córtex motor do cérebro. No entanto, o dispositivo não capta tanta atividade neural sutil quanto outros que penetram o tecido cerebral, segundo pesquisadores da área. Ele registra sinais mais altos, por assim dizer, como a intenção de selecionar uma opção em um menu na tela. A empresa está realizando ensaios com humanos.
A Precision Neuroscience, com sede em Manhattan, implantou uma tira flexível equipada com sensores na superfície dos cérebros das pessoas e está revisando os dados que está obtendo de pacientes com a tira colocada temporariamente, disse Michael Mager, presidente-executivo da empresa.
Pesquisadores estudam dispositivos cérebro-computador há décadas. O padrão era uma grade de 96 pinos, chamada Utah Array, que repousa no topo do cérebro e capta atividade até 1,5 milímetros abaixo da superfície. Ele tende a ser ligado através de um fio no crânio a uma pequena caixa montada na cabeça durante ensaios contínuos com humanos. O buraco no crânio que permite a passagem do fio é propenso a infecção, embora a Blackrock Neurotech, em Salt Lake City, esteja trabalhando em uma atualização totalmente implantável.
Paradromics, que também usa um dispositivo com uma grade baseada no Utah Array, está testando seu dispositivo implantável em ovelhas e espera testá-lo em humanos em cerca de um ano, segundo Matt Angle, presidente-executivo da empresa.
Todo o trabalho é rigorosamente regulamentado pela FDA, que pesa os riscos e os benefícios para os procedimentos e espera-se que considere primeiro o uso desses dispositivos em pessoas com grandes deficiências ou doenças degenerativas.
Além disso, pesquisadores estão divididos sobre a perspectiva de uso generalizado por pessoas sem deficiência, que possam querer um implante para se comunicar sem fala ou para baixar um idioma, como Musk sugeriu. Alguns pesquisadores preveem disponibilidade para consumidores gerais em décadas. Outros argumentam que isso nunca será autorizado para atividades como navegar na web no chuveiro, devido ao risco de infecção de cirurgias cerebrais repetidas ao longo da vida.
Angle, da Paradromics, disse que poderia imaginar uma progressão do uso em pessoas sem capacidade de falar ou andar para aquelas com problemas graves de saúde mental que resistiram ao tratamento.
A partir daí, ele disse, o uso pelo consumidor poderia estar a uma década de distância. Afinal, disse ele, a ideia de Botox foi de absurda a mainstream em mais ou menos o mesmo tempo.
“Se há 100 anos você dissesse, ‘Ei, pessoas ricas vão injetar botulismo no rosto,’ isso soa totalmente louco,” disse ele. “Uma vez que você entende os riscos, e as pessoas podem tomar decisões informadas, então isso se torna razoável.”
O Sr. Arbaugh espera ver a tecnologia implantada primeiro para restaurar a função em quem a perdeu.
“E então pode ir para capacitar as pessoas a aprimorar suas habilidades,” disse ele, acrescentando, “Desde que não percamos nossa humanidade ao longo do caminho.”
Por Christina Jewett, para o New York Times
May 22, 2024
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