BIOCOMPATIBILIDADE DE IMPLANTES E PROCESSAMENTO DE SINAIS NEURAIS PARA SISTEMAS CÉREBRO-MÁQUINA: ESTADO DA ARTE

Resumo

Um dos grandes objetivos das pesquisas biomédicas atualmente envolve o desenvolvimento de métodos que permitam a recuperaçáo de funções que foram perdidas por pessoas acometidas por acidentes traumáticos ou doenças degenerativas. Nessa direçáo, um campo de pesquisa bastante promissor é o desenvolvimento de próteses mecânicas integradas a dispositivos eletrônicos acionados e controlados por sinais biológicos, intencionais ou náo. Interface cérebro-máquina é a definiçáo dada a um conjunto de técnicas que busca integrar diferentes procedimentos de aquisiçáo, processamento (hardware e software) e envio dos sinais neurais para algum dispositivo artificial, seja um aparato robótico ou um software. Dependendo da técnica escolhida, diferentes tipos de sinais podem ser adquiridos, gerando diferentes métodos de processamento. Atualmente os métodos de aquisiçáo mais populares sáo implantes com multieletrodos, classificado como um método invasivo, pois coleta informaçáo diretamente de grupos neuronais, eletrocorticografia (ECoG), semi-invasivo, pois capta sinais diretamente sob o escalpo e sobre o córtex, mas sem penetraçáo encefálica e a eletroencefalografia (EEG), náo-invasivo, pois coleta os sinais sobre o escalpo, sem qualquer tipo de cirurgia. Para os métodos invasivos e semi-invasivos um fator fundamental é a relaçáo entre o material de captaçáo de sinal e o sistema biológico. Esses materiais precisam ser biocompatíveis, ou seja, precisam estar perfeitamente integrados ao organismo, sem causar alterações indesejáveis. Somente dessa forma haverá um registro eficaz dos sinais neurais por um longo período, de modo a permitir um ótimo processamento, gerando um bom funcionamento dos dispositivos. Os principais obstáculos para o sucesso desta técnica sáo os eventos subjacentes ao implante dos eletrodos, especialmente a resposta inflamatória e alterações metabólicas. Para minimizar estes efeitos tanto o material quanto a forma do eletrodo precisam ser adequados. Neste trabalho abordamos os aspectos gerais de alteraçáo tecidual induzida pelos eletrodos manufaturados com diferentes materiais bem como discutimos alguns métodos de análise de sinais neurais coletados por estes aparatos.