A Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) anunciou o lançamento do programa Next-Generation Nonsurgical Neurotechnology (N3), que visa desenvolver métodos não invasivos para controlar vários sistemas de pensamento. Dentro de sua estrutura, seis equipes de diferentes universidades foram selecionadas para desenvolver interfaces cérebro-máquina bidirecionais para uso por pessoal qualificado. Essas interfaces permitirão "controlar sistemas de defesa cibernética ativos, um enxame de drones não tripulados ou comunicar-se com um sistema de computador". A DARPA deseja obter um sistema de controle adequado nos próximos quatro anos.
De acordo com Al Emondi, chefe do departamento de biotecnologia da DARPA e curador do programa N3, já existem muitas neurotecnologias não invasivas no mundo, mas não nas soluções necessárias para criar dispositivos vestíveis de alto desempenho para tarefas de segurança nacional.
Em particular, estamos falando sobre o desenvolvimento de tecnologias que permitirão por apenas 50 milissegundos para ler e gravar novas informações nas células cerebrais em ambas as direções e interagir com pelo menos 16 pontos diferentes no cérebro com uma resolução de 1 milímetro cúbico (este espaço cobre milhares de neurônios).
Conforme observado no comunicado de imprensa publicado pela agência em seu site oficial, o Battel Memorial Institute, a Johns Hopkins University, o PARC, a Rice University, bem como cientistas da Carnegie Mellon University estão participando do programa para desenvolver métodos não invasivos de controle de vários sistemas pelo poder do pensamento.
Segundo Al Emondi, o programa de quatro anos terá três fases de desenvolvimento. Na primeira fase atual, as equipes terão um ano para demonstrar a capacidade de escrever e ler informações de células cerebrais. As equipes que conseguirem resolver esse problema avançarão para a próxima etapa do programa. Dentro dessa estrutura, eles terão que desenvolver e testar protótipos de dispositivos usando animais de laboratório dentro de 18 meses. As equipes que enfrentarem esse desafio poderão passar para a terceira fase de desenvolvimento - testar seus dispositivos com voluntários humanos.
O comunicado de imprensa também afirma que cada equipe adotou uma abordagem diferente para desenvolver o sistema desejado. Assim, o Battel Memorial Institute trata de um sistema com um nível mínimo de intervenção invasiva. Consiste em um transceptor externo com nanotransdutores eletromagnéticos que se comunicam com neurônios específicos. Os nanotransdutores irão converter os sinais elétricos dos neurônios em sinais magnéticos, que serão recebidos e analisados pelo transceptor. O mesmo processo ocorrerá na direção oposta.
A Johns Hopkins University, por sua vez, está envolvida em um sistema óptico completamente não invasivo e coerente. Ele monitora mudanças no comprimento do caminho óptico no tecido neural que se correlacionarão com a atividade neural.
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O projeto do PARC combina ondas ultrassônicas e campos magnéticos para gerar correntes elétricas localizadas para neuromodulação.
A Rice University está se esforçando para criar um sistema minimamente invasivo para determinar a atividade neural por meio de tomografia óptica difusa. Para transmitir o sinal na direção oposta, ou seja, para o cérebro, a equipe usará uma abordagem magnético-genética.
Cientistas da Carnegie Mellon University preferem um dispositivo que usa uma abordagem acústico-óptica para extrair informações do cérebro e de campos elétricos para programar neurônios específicos.
Nikolay Khizhnyak
