PROJETOS

Apesar de todo o conhecimento acumulado ao longo dos últimos anos sobre o sistema nervoso humano, o entendimento atual sobre alguns aspectos importantes continua sendo relativamente baixo, como o modelo do nosso cérebro em nível celular, o número de transmissões elétricas em cada parte do cérebro e o que cada uma das diferentes parcelas do cérebro humano faz, individualmente e conjuntamente (com o resto do sistema nervoso). Um instrumento importante para o estudo do sistema nervoso humano são as ferramentas de interface cérebro-computador (BCI - brain-computer interface). Ainda que úteis, essas ferramentas apresentam alguns problemas que impedem o avanço do conhecimento sobre o funcionamento do cérebro. Há três critérios principais a serem analisados sobre as BCI: (1) escala (quantos neurônios estão simultaneamente sendo gravados); (2) resolução (tanto a espacial, relacionada à nitidez na visualização do número de neurônios estimulados, quanto a temporal, relacionada à determinação de quando as atividades cerebrais aconteceram); e (3) invasividade (se há a necessidade de ocorrer uma cirurgia e, se houver, quão extensivamente). A ferramenta eletroencefalografia (EEG) apresenta alta escala, resolução espacial muito baixa e temporal média-alta, além de ser não invasiva. Uma BCI mais avançada possibilitaria o desenvolvimento de diversos novos recursos, como o controle mental eficiente de objetos virtuais e reais. Porém, essa realidade ainda levará anos para ocorrer. Portanto, o objetivo desse projeto é desenvolver um capacete que use a tecnologia EEG e consiga captar as transmissões nervosas em alta resolução espacial. Finalmente, a questão problema levantada nesse contexto é: como seria possível aumentar a nitidez na visualização das ondas cerebrais captadas por dispositivos que usem tecnologia EEG? A hipótese inicial é de que deve ser possível combinar a captação de sinais elétricos vindos de vários sensores na cabeça do usuário para conseguir determinar o ponto mais perto do local exato de onde estaria passando a corrente elétrica.

Palavras-chave: cérebro, eletroencefalografia, nitidez

Despite all the knowledge accumulated over the past few years about the human nervous system, the current understanding of some important aspects remains relatively low, such as the model of our brain at the cellular level, the number of electrical transmissions in each part of the brain, and what each of the different part of the brain does, both individually and with the rest of the nervous system. Important tools for the study of our nervous system are the brain-computer interface (BCI) tools. Although useful, they present some problems that prevent the advance of the knowledge about the functioning of the brain. There are three main criteria to be analyzed about BCI: (1) scale (how many neurons are simultaneously being recorded); (2) resolution (both the spatial, related to the sharpness in the visualization of the number of neurons stimulated, and the temporal, related to the determination of when the brain activities happened); and (3) invasiveness (if there is a need of a surgery and, if so, how extensively). The EEG tool (electroencephalography) presents high scale, very low spatial resolution and medium-high temporal, besides being noninvasive. A more advanced BCI would enable the development of several new features, such as efficient mind control of virtual and real objects. Therefore, this project is designed to create a helmet that uses EEG and can capture the nerve transmissions in high spatial resolution. Finally, the question raised in this context is: how could it be possible to increase the sharpness in the visualization of brain waves captured by devices that use EEG technology? My initial hypothesis is that it should be possible to combine the reception of electrical signals coming from various sensors in the user's head and determine the closest point to the exact location where the electric current would be flowing.

Key-words: brain, electroencephalography, sharpness