Neurociência como serviço (NaaS) — Noções básicas (Parte 1)

co-autoria de Alexandria Pabst

Poder da mente

Poder da mente . Muitos de nós já devem ter ouvido falar disso em histórias, filmes e algumas postagens mediúnicas on-line. É de fato um conceito fascinante e intrigante com raízes profundas na filosofia, antropologia, religião, arqueologia, bem como no mundo da ciência e tecnologia. Neste artigo, vamos nos concentrar no último e como a neurociência explica o poder da mente e se aplica à tecnologia.

Breves Apresentações

Em primeiro lugar, algumas introduções são devidas antes de explorar mais o poder da mente . Abordaremos brevemente o cérebro, a experiência humana, os neurônios, as conexões que eles formam e as ondas cerebrais. O cérebro humano é uma das estruturas mais complexas do nosso universo. Formado por bilhões de células e trilhões de conexões, ele dispara sinais rápidos. Os sinais pulsantes, flutuantes e vibrantes contidos em nossos crânios criam o que conhecemos como vida – a experiência humana : como nos sentimos, como sentimos e percebemos e como entendemos o mundo ao nosso redor. Um neurônio (imagem A) é um tipo de célula nervosa. É responsável pela comunicação com outras células nervosas através de correntes elétricas. Normalmente tem três partes: um corpo, axônio e dendritos. O axônio é como uma cauda e se estende do corpo celular para alcançar outros neurônios para enviar sinais. Os dendritos se ramificam do corpo e fazem milhares de conexões com outros neurônios para receber sinais.

Agora, imagine as ondulações quando você deixa cair uma pedra em um lago tranquilo e como elas se afastam. Quando os neurônios, seus axônios e dendritos, são ativados, eles também criam um efeito cascata semelhante, produzindo pulsos elétricos. Esses pulsos são o que chamamos de ondas cerebrais. Agora, pense em como a luz branca pode ser refratada em muitas cores. Quem ouve Pink Floyd pode imaginar a capa do disco The Dark Side of The Moon. Outros, imaginem como se forma um arco-íris! Assim como as cores, as ondas cerebrais podem ser categorizadas em 5 grupos básicos com base em suas faixas de frequência (imagem B) — falaremos sobre elas com mais detalhes em outro post.

neurotecnologia

Na seção acima, falamos sobre vários conceitos interessantes, de neurônios a ondas cerebrais. Agora, é hora de explorar como a tecnologia, ou seja, neurotecnologia ou neurotecnologia, pode aproveitar o poder da mente . Isso é possível de duas maneiras fundamentais: (i) detectando o que está acontecendo com a atividade cerebral (também conhecido como neuromonitoramento ); (ii) alterar a atividade cerebral com alguma estimulação externa (também conhecida como neuroestimulação ).

Vamos falar sobre neuromonitoramentoprimeiro (Imagem C). Quando os neurônios estão ativos em sincronia, nossa atividade cerebral se torna forte o suficiente para ser detectada e medida fora do cérebro. Dispositivos de neurotecnologia com sensores sofisticados podem capturar alguns desses sinais e interpretá-los de maneira significativa. Os pesquisadores costumam usar dispositivos vestíveis que medem as ondas cerebrais (eletroencefalografia ou EEG) e o fluxo sanguíneo (espectroscopia funcional de infravermelho próximo ou fNIRS). Ambas as técnicas de monitoramento contam uma história poderosa sobre a experiência humana. O EEG pode capturar com precisão o momento em que os estados cerebrais mudam - geralmente com menos de um milissegundo de atraso. Isso é útil para entender quando tomamos decisões e como reagimos às mudanças em nosso ambiente. Por outro lado, o fNIRS captura o fluxo sanguíneo oxigenado no cérebro. Nossos cérebros fornecem oxigênio para áreas que requerem mais recursos para operar – o oxigênio “ativa” essas regiões no cérebro, e o fNIRS pode detectar quais áreas do cérebro são ativadas durante diferentes atividades. Essa técnica de neuromonitoramento é muito mais lenta que o EEG (com atrasos da ordem de segundos), mas fornece informações valiosas sobre quais locais são necessários durante a cognição — isso se torna incrivelmente relevante ao diagnosticar a saúde do cérebro.

neuroestimulação, por outro lado, pode estimular áreas específicas do cérebro para alterar a atividade dos neurônios (Imagem D). Algumas formas de estimulação podem excitar os neurônios, tornando-os mais suscetíveis ao disparo, enquanto outras formas de estimulação podem deprimir a atividade neural, tornando-os menos propensos a serem ativados. A estimulação que excita os neurônios é realizada enviando padrões de ativação para áreas cerebrais em ritmos intermitentes específicos – semelhantes a uma linha de base em uma música. Essa atividade aumenta a excitação nas populações de neurônios e, quando a linha de base é removida, essas células ficam mais “ampliadas” e mais prontas para responder do que normalmente estariam. A estimulação que diminui a atividade neural pode ser pensada como fornecendo neurônios cansativos, fornecendo-lhes um fluxo constante de atividade. Na mesma linha, se você pegar um tom constante e ouvi-lo por um tempo, eventualmente você pode diminuir o ruído e desconsiderar o áudio que entra nessa frequência. Da mesma forma, uma área do cérebro pode receber um fluxo constante de atividade e ficar superestimulada a ponto de se esgotar, demorando um pouco para se recuperar. Dispositivos neurotecnológicos que estimulam podem atingir muitas áreas do cérebro para excitar e desativar neurônios, fornecendo-nos informações sobre a flexibilidade do cérebro e como ele se adapta quando são introduzidas mudanças na atividade. Atualmente, a tecnologia de neuroestimulação voltada para o consumidor está disponível para algumas aplicações clínicas e seu uso é altamente recomendado para ser supervisionado por um especialista. uma área do cérebro pode receber um fluxo constante de atividade e ficar superestimulada ao ponto de exaustão, e leva um tempo para se recuperar. Dispositivos neurotecnológicos que estimulam podem atingir muitas áreas do cérebro para excitar e desativar neurônios, fornecendo-nos informações sobre a flexibilidade do cérebro e como ele se adapta quando são introduzidas mudanças na atividade. Atualmente, a tecnologia de neuroestimulação voltada para o consumidor está disponível para algumas aplicações clínicas e seu uso é altamente recomendado para ser supervisionado por um especialista. uma área do cérebro pode receber um fluxo constante de atividade e ficar superestimulada ao ponto de exaustão, e leva um tempo para se recuperar. Dispositivos neurotecnológicos que estimulam podem atingir muitas áreas do cérebro para excitar e desativar neurônios, fornecendo-nos informações sobre a flexibilidade do cérebro e como ele se adapta quando são introduzidas mudanças na atividade. Atualmente, a tecnologia de neuroestimulação voltada para o consumidor está disponível para algumas aplicações clínicas e seu uso é altamente recomendado para ser supervisionado por um especialista.

Neurociência como serviço

Para simplificar, o restante da série Neurociência como serviço se concentrará no futuro do neuromonitoramento. Como você pode se lembrar, o neuromonitoramento é semelhante à medição da frequência cardíaca, mas com esteróides, já que alguns dispositivos de neuromonitoramento podem capturar cerca de 10.000 pontos de dados por segundo. A imagem abaixo (Imagem E) representa um instantâneo muito pequeno desses dados que coletei usando meu dispositivo EEG portátil enquanto escrevia este parágrafo.

Pode-se então ponderar sobre o número astronômico de pontos de dados que podem potencialmente ser coletados apenas ouvindo seu próprio cérebro - hmm, o que ele está dizendo? Somente se você tivesse as ferramentas e conhecimentos certos para analisar e interpretar os dados da atividade cerebral em tempo real… Boas notícias para quem deseja uma visão instantânea e significativa de como está o cérebro. É aqui que a neurociência como serviço (NaaS) pode preencher a lacuna entre os dados brutos da atividade cerebral e os usuários, fornecendo análises e insights em tempo real dos dados cerebrais usando o poder da computação em nuvem (Imagem F).

O NaaS, em algum grau, já está sendo implementado para casos específicos. Uma empresa, a Kernel , anunciou recentemente dois dispositivos neurotecnológicos que construirão a base de sua plataforma NaaS: Flow e Flux. O fluxo depende do fluxo sanguíneo, medido por espectroscopia funcional de infravermelho próximo no domínio do tempo (TD-fNIRS), enquanto o Flux utiliza os campos magnéticos da atividade neural detectados por meio de magnômetros com bomba óptica para magnetoencefalografia (OP-MEG). fNIRS e MEG são duas formas adicionais de neuromonitoramento que não são focadas em ondas cerebrais, mas em outros tipos de atividade cerebral, conforme descrito anteriormente. Kernel faz parceria com empresas e outras organizações para trazer insights e, embora sigiloso, está sugerindo que pode estar construindo modelos escaláveispara entender como esses dados podem ser aplicados em vários contextos.

Outras empresas também estão seguindo o exemplo - a Immersion Neuroscience criou um aplicativo baseado em insights de neurociência e oxitocina. Por meio de algo tão simples quanto o seu relógio inteligente, eles podem entender o quanto uma pessoa está imersa em uma determinada experiência, quantificando níveis de segurança psicológica e engajamento por meio de medições de frequência cardíaca. Eles aproveitaram esses dados junto com parceiros do setor, incluindo a Accenture , para entender como projetar, desenvolver e avaliar novas experiências. Com o aumento da conscientização sobre o potencial dos insights da neurociência nos espaços do consumidor, prevemos que a demanda por aproveitar o poder da mente aumentará à medida que novas tecnologias e softwares facilitam a compreensão do que está acontecendo em nossos cérebros.

Nas próximas postagens, falaremos mais sobre as aplicações e casos de uso de NaaS, suas implicações e desafios no go-to-market e como construir uma estrutura de NaaS responsável para lidar com questões como privacidade e segurança. Fique ligado!

Fontes de imagens e ícones:

Imagem A: <a href="https://www.flaticon.com/free-icons/neuron" title=”ícones de neurônios”>Ícones de neurônios criados por Flat Icons — Flaticon</a>

Imagem B: <a href="https://www.flaticon.com/free-icons/prism" title=”ícones de prisma”>Ícones de prisma criados por Freepik — Flaticon</a>

Imagem C: <a href="https://www.flaticon.com/free-icons/brain" title=”brain icons”>Ícones cerebrais criados por Becris — Flaticon</a>

Imagem D: <a href="https://www.flaticon.com/free-icons/brain" title=”brain icons”>Ícones cerebrais criados por Smashicons — Flaticon</a>

Imagem F: <a href="https://www.flaticon.com/free-icons/brain-computer-interface" title=”ícones de interface de computador cerebral”>Ícones de interface de computador cerebral criados por Becris — Flaticon</a>