BrainInnovations
Introdução Braininnovations
Braininnovations foi criada com iniciativa de integrar o rápido desenvolvimento de pesquisas sobre o cérebro e tecnologia com a finalidade de criar novos tratamentos para doenças sem tratamento. Braininnovations surgiu quando o grupo Belga BRAI²N (Brain Research center Antwerp for Innovative & Interdisciplinary Neuromodulation) juntou forcas com a Universidade de Tecnologia de Delft e o Departamento de Neurociência da Universidade Erasmus de Roterdam, ambos situados na Holanda. Em uma cooperação mutua entre médicos e engenheiros intensificada, Braininnovations liga e combina tecnologias avançadas com os resultados gerados de estudos em neurociência.
Braininnovations
Braininnovations foi fundado em 2005 por Dirk De Ridder e Eddy van der Velden. Dirk De Ridder (Prof. dr. D. De Ridder) é neurocirurgião e como cognoscente de Darwin (sua dissertação “Uma abordagem Darwiniana neurocirúrgica para zunido nos ouvidos”foi publicada em 2005) ele tem investigado métodos para influenciar a evolução do cérebro. Um desses métodos é a neuromodulação. Neuromodulação é a iniciação e modulação dos sinais neurofisiológicos com o objetivo de alterar a funcionalidade do sistema nervoso central de forma que pode ser usado como um tratamento. A técnica envolve a estimulação elétrica de certas regiões do sistema nervoso, e a dispensa local de líquidos no sistema, através da medula espinhal ou ventrículos.
No momento, este tratamento está sendo aplicado usando um grande sistema elétrico no qual os componentes são distribuídos pelo corpo, interligados com fios e alimentados por grandes baterias implantáveis. Este método relativamente primitivo traz vários riscos, dentre eles a ruptura dos cabos e complicações devido a troca de baterias. Eddy van der Velden (ass.prof. Eddy M. van der Velden) é um artista visual, escritor e médico pesquisador com extenso e inato talento criativo. Ao longo de 30 anos ele se associou a vários hospitais acadêmicos na Holanda e no exterior, como cientista. Eddy é também o fundador das disciplinas paramédicas, dermatografia e keratography. Quando conheceu Dirk De Ridder, ele reconheceu a singularidade de suas idéias sobre o cérebro humano, do qual ele havia identificado como “A Medicina Eletrônica no Futuro”. Van der Velden afirma que as ciências neurológicas estão atualmente no “olho do furacão”, e passando por uma série de descobertas revolucionárias das quais nós estamos completamente inconscientes, e que terá grandes efeitos na medicina e ética médica, mas também – embora menos óbvia – na economia, legislação, marketing e religião. “Este século será o século das neurociências”, afirma Eddy van der Velden.
Pesquisa
Na sequência do prof.dr Kevin Warwick e do prof.dr. Mark Gasson nosso foco é na medicina eletrônica, onde nosso principal interesse é em sinais elétricos, terapeuticamente aplicados ao cérebro. A vantagem desses sinais comparados aos meios farmacêuticos é que eles podem ser aplicados em lugares específicos do cérebro e provavelmente com menores efeitos colaterais. O uso dos sinais elétricos nos permite intervir no processo químico que influencia ou determina o trabalho do cérebro. Desta forma partes específicas do cérebro podem ser estimuladas e “resetadas”. Nesse sentido Dirk De Ridder está de acordo com o prof.dr. Michael Gazzaniga em sua opinião de que faz sentido reprogramar o cérebro. “É preciso revalorizar os conceitos de variação e diversidade em nossa sociedade” afirma Dirk De Ridder. A realidade da nossa vida digital nos faz indiferente e nós devemos tomar cuidado com a perda das capacidades criativas dos nossos cérebros, causada pela exposição intensiva a tela do computador. Felizmente nossos cérebros têm grande capacidade de adptabilidade. Eddy van der Velden acredita que no futuro seremos capazes de estimular ativamente nossos cérebros com neuromodulação para catalisar pensamentos criativos e adquirir novas percepções.
Construindo uma nova geração de neuro-estimuladores
Braininnovations visa a melhoria da atual geração de neuroestimuladores, pelo– dentre outros meios – uso de microchips significantemente menores, com fios inquebráveis, baterias miniatura que são alimentadas pelo corpo humano, monitoramento por blue-tooth, orientação por smartphones com a opção de enviar facilmente os dados criptografados para a equipe médica através de smartphone, uma série de melhorias que levarão a aplicações mais amigáveis e soluções para o paciente. Os desenvolvimentos deverão resultar na criação de novos aparelhos e soluções que são muito mais amigáveis aos pacientes.
Pacientes e suas possibilidades futuras de tratamento
O tratamento de distúrbios neurológicos com neuromodelação consiste em um número de métodos para intervir nas características neurofísiológicas do corpo humano. A escolha do método mais apropriado por distúrbio é baseado no tipo de distúrbio e suas causas. Na prática, os métodos seguintes são usados:
● Estimulação elétrica para ativar a locomoção dos pacientes
Este tipo de estimulação envolve a revitalização dos músculos paralisados para recuperar o movimento, assim como estímulo fibular para curar pé dormente.
● Estimulação elétrica do sistema nervoso central
Inclui a modulação da medula espinhal e cérebro, para curar distúrbios paroxísticos e clônus, epilepsia, problemas na bexiga, fibramolgia, zunido de ouvido, transtornos bipolares, comportamento obsessivo, Parkinson e Alzheimer. Por último, mas não menos importante: este tipo de estímulo é usado para aliviar a dor e influenciar o sistema hormonal.
● Estímulo local com química
Transtornos neurológicos que são causados por uma interrupção da produção das substâncias químicas do corpo humano que são necessárias para a transferência dos sinais entre os neurônios. A falta desssas substâncias químicas causa movimentos descontrolados, como espasmos e tremores. Estímulos locais, por exemplo nas áreas hormonais da medula espinhal, ou nos ventrículos, podem ter bons resultados em muitos casos.
Projetos atuais
● Um projeto implica no desenvolvimento de um estimulador cerebral de extrema versatilidade, miniaturizado, de carga constante aplicável em estimulação cerebral profunda, córtex e estimulação de nervo periférico (uStim/SINS projeto: Pequeno Neuro-estimulador Implantável).
● Outro projeto envolve o desenvolvimento de smartphones baseados em Android cuja saída de áudio e’ ajustada para perda de audição em pacientes com zunido de ouvido, baseando-se em curvas audiométricas de cada individuo, seguindo o desenvolvimento do neuro-cientista Frances Arnaud Norena.
● Em uma adaptação da técnica desenvolvida pelo neuro-cientista auditivo Turner, para animais, um terceiro projeto tem como objetivo desenvolver um teste de detecção de interrupções para pacientes humanos.
● Um quarto projeto visa desenvolver a próxima geração de processadores genéricos implantáveis e sistemas em chip (SoC) com características de alto nível de confiança de hardware/software, alta segurança e privacidade, ultra baixo consumo e tamanho miniaturizado (SiMS projeto: Sistemas Médicos Implantáveis Inteligentes).
● O quinto projeto implica em projetar um cerebelo artificial como um multi-processador médico de tempo real integrado, visando recuperar ou substituir partes danificadas de um cérebro biológico. É esperado que o sistema do cerebelo artificial seja portátil e de fácil uso e que tenha os seguintes requisitos:
– Alta confiabilidade devido ao uso médico
– Eficiente em potencia para portabilidade
– Adaptabilidade a diversos padrões de entrada (DeSyRe projeto: on-Demand System Reliability)
– Alta performance, ambos em latência (para processamento em tempo real) e rendimento (para cobrir um grande numero de neurônios)
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