Definição de Processamento de Sinais

O processamento de sinais é definido como técnicas matemáticas utilizadas para definir um sinal de tal forma que os ruídos e demais sinais que causem algum tipo interferência sejam atenuados. A relevância dessas técnicas está nas mais diversas aplicações de tecnologias (como transmissão de dados, por exemplo). Entretanto, nos últimos anos, foi possível ver um aumento considerável de aplicações dessas técnicas voltadas a tratamento de doenças ou deficiências, a fim de aumentar a qualidade de vida de um paciente e auxiliando até mesmo pessoas em tarefas presentes no nosso cotidiano.

Dentre os diversos sinais biológicos do corpo humano, esse texto tratará dos sinais cerebrais. Eles são utilizados para estudos de doenças neurológicas, aplicações voltadas a controle de equipamentos e até mesmo o tratamento de doenças.

O sinal cerebral, em situações ideais, possui um comportamento padrão. Ao sofrer com alguma anomalia, utilizar o processamento de sinais irá auxiliar a identificá-las, podendo até mesmo prever doenças se utilizados as aplicações corretas. Identificar esses comportamentos específicos é o que caracteriza o que está ocorrendo no sistema nervoso e, assim, torna-se possível automatizar o processo. Brain-Computer Interface no Cenário Atual

Interface Cérebro-Computador (BCI, do inglês Brain Computer-Interface) é um sistema que permite a comunicação por meio do reconhecimento de padrões de sinais cerebrais. O desenvolvimento desta modalidade de interação humano-computador promete trazer avanços significativos na forma como pessoas com necessidades especiais interagem com a tecnologia, uma vez que permite a comunicação com pouca ou nenhuma necessidade de movimento muscular.

A Figura 1 apresenta uma BCI sendo utilizada com sensores externos para realizar a aquisição de sinais cerebrais.

Figura 1 – BCI com sensores externos para aquisição de sinais cerebrais

Processamento de sinais

Fonte: https://wiharper.com/brain-computer-interface-company-neuracle-raises-rmb-60-million/

Além das diversas pesquisas feitas no cenário acadêmico, há uma tentativa de desenvolvimento de uma aplicação sendo realizada pela empresa Neuralink. Ela já mostrou testes avançados com microchips que podem ser implementados em cérebros de forma segura e precisa [1], mas há muito o que avançar nesse cenário para tornar possível utilizar um hardware e software.

Desafios para Aplicação no Mercado e Futuro da Tecnologia

O principal desafio para utilizar essas técnicas é a garantia de segurança, visto que são sensores ligados ao corpo de um usuário e os erros devem ser mínimos, e alguns casos até nulos. Além disso, as pesquisas desenvolvidas apresentam valores que podem ser considerados altos, sendo que as mesmas devem trabalhar, para tornar possível a criação de um produto que seja popular, visto que a necessidade de realização de tratamento de doenças deve ser realizada para todo e qualquer tipo de indivíduo.

Referências

https://www.bbc.com/news/world-us-canada-53956683

Conteúdo produzido por Vitor Martins Barbosa.

Sobre o autor

Formado em Engenharia Elétrica pela UFOP, atualmente é mestrando bolsista na USP – EESC na área de Processamento de Sinais e Instrumentação (GMeta). Desenvolveu uma interface cérebro-máquina utilizando técnicas de machine learning, afim de criar um sistema de baixo custo (financeiro e computacional) para realizar o controle de uma cadeira de rodas utilizando sinais cerebrais. Além disso, o mesmo participou do Projeto da Vale de identificação de trincas em estruturas metálicas utilizando técnicas de machine learning.

Este texto foi produzido por uma autor convidado. Tem interesse em compartilhar algum conteúdo no Blog da Vulpi? Clique aqui.


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