5 Melhores Empresas de Interface Cérebro-Computador (BCI)

Imagine a capacidade de controlar seu ambiente apenas com seus pensamentos. Isso pode parecer algo que pertence ao reino da ficção científica, mas não mais. Não é nem algo que chegará em algum ponto no futuro, já está aqui. 

Os avanços na tecnologia tornaram isso uma realidade. A tecnologia em questão é a interface cérebro-computador (BCI), que tem sido bem-sucedida ao permitir que indivíduos que não podem falar ou mover seus membros se comuniquem e manipulem objetos. 

Então, o que é essa tecnologia? A BCI é um sistema que captura sinais cerebrais usando um dispositivo como um fone de ouvido com sensores. Em seguida, examina esses sinais com a ajuda de um computador antes de finalmente traduzi-los em comandos que são transferidos para um dispositivo/aplicativo para executar a ação desejada.

Esta tecnologia emergente, que basicamente facilita a comunicação entre nossos cérebros e computadores, tem atraído interesse significativo como uma forma de melhorar a qualidade de vida das pessoas, especialmente aquelas que são fisicamente impedidas. 

Mas embora a BCI possa ajudar a restaurar funções motoras, tratar condições neurológicas, monitorar a saúde mental, aprimorar habilidades cognitivas e ajudar a entender o cérebro, a tecnologia enfrenta desafios de altos custos e aprovação regulatória.

Apesar dos desafios, a tecnologia BCI está avançando rapidamente, com o tamanho de seu mercado projetado para crescer a um CAGR de 14,2% até $4.5 billion até 2029. Enquanto isso, a Morgan Stanley estima que pessoas com deficiência que são candidatas a implantes representam um mercado total no valor de $400 billion, embora a receita anual não deva atingir US$ 1 bilhão por ano até 2041.

Empresas de BCI Proeminentes

Agora, vamos dar uma olhada em alguns dos nomes mais proeminentes do setor que estão mudando o mundo da BCI através da inovação e desenvolvimento. 

1. Neuralink

Fundada por Elon Musk, a Neuralink está redefinindo os limites das capacidades humanas através de seu implante, que é cosmeticamente invisível e foi projetado para permitir que a pessoa com o implante controle um computador ou dispositivo móvel.

O dispositivo é um Implante N1, que é selado em um invólucro biocompatível para suportar condições fisiológicas e é alimentado por uma pequena bateria que é carregada sem fio a partir do exterior. O implante contém chips personalizados de baixo consumo e eletrônicos para processar sinais neurais e transmiti-los para o aplicativo Neuralink, que então decodifica o fluxo de dados em intenções e ações.

Para registrar a atividade neural, o Implante N1 utiliza 1024 eletrodos distribuídos em 64 fios. Estes são fios altamente flexíveis e ultra-finos que requerem um robô cirúrgico para a colocação.

Ao facilitar a comunicação direta entre humanos e computadores, a Neuralink pretende que seu implante seja usado para tratamentos de distúrbios neurológicos e potenciais aprimoramentos cognitivos. Com a Neuralink, o objetivo de Musk é, eventualmente, aumentar a memória humana para corresponder ao desempenho da IA.

A empresa está em desenvolvimento há quase uma década e, este ano, tem seus primeiros dois ensaios humanos nos EUA com planos para um estudo semelhante no Canadá, onde recebeu aprovação da Health Canada para iniciar o recrutamento para o mesmo. 

Enquanto os pacientes estão entusiasmados em ter suas habilidades críticas restauradas, eles não são os únicos; os cientistas também estão ansiosos para usar implantes cerebrais para controlar coisas com a mente. O Dr. Andres Lozano, professor de neurocirurgia na Universidade de Toronto, realmente imagina um futuro onde as pessoas dirigirão carros simplesmente pensando nas ações que desejam realizar.

“Isso é apenas o começo. Agora, estamos falando sobre baixar informações do cérebro, mas no futuro, seremos capazes de fazer upload também.“

– Lozano

Tais conceitos, disse o Dr. Lozano, pareciam ficção científica até a Neuralink, que teve sua primeira rodada de financiamento em 2017 e até agora levantou um total de $680 million em mais de cinco rodadas, com a rodada mais recente ocorrida em nov. 2023, segundo Tracxn. A startup conta com investidores como Google Ventures, Founders Fund, Sam Altman e Fred Ehrsam, entre outros. A Neuralink tem uma avaliação de $5 billion conforme os últimos registros disponíveis.

Embora a tecnologia da Neuralink claramente tenha um enorme potencial e forte demanda de investidores, ela enfrentou muitos obstáculos em sua jornada, particularmente dos reguladores. No início deste mês, Musk compartilhou uma carta no X (anteriormente Twitter), a plataforma de mídia social que ele possui, que mostrou que a Comissão de Valores Mobiliários dos EUA (SEC) reabriu uma investigação sobre sua empresa.

Em outro lugar, uma carta ao Congresso revelou que um laboratório de testes em animais da Neuralink também foi encontrado pela Food and Drug Administration (FDA) com “condições ou práticas objetáveis”. A agência instou a Neuralink a resolver os problemas, embora não tenha encontrado evidências de violações que comprometam a segurança do dispositivo.

No entanto, as coisas podem finalmente tomar um rumo positivo para a Neuralink no próximo ano, com o presidente eleito Donald Trump assumindo o cargo. O bilionário empreendedor que também lidera Tesla securities_stock_price_tag symbol=”TSLA”] e a SpaceX gastou mais de um quarto de bilhão de dólares para ajudar Trump a vencer a eleição presidencial de novembro, e, por sua vez, o presidente republicano escolheu Musk para cortar gastos do governo em agências federais.

2. Synchron

Trabalhando em tecnologia BCI há mais de uma década, a Synchron foca no desenvolvimento de uma solução que utiliza um procedimento minimamente invasivo em vez de cirurgia cerebral aberta para implantar o dispositivo. O objetivo da BCI da Synchron é restaurar o controle de uma tela sensível ao toque para pacientes com mobilidade limitada usando apenas seus pensamentos.

Ao contrário do chip da Neuralink, que é colocado diretamente no córtex cerebral, a Synchron implanta seus dispositivos através da corrente sanguínea do paciente, eliminando a necessidade de perfurar o crânio e acessar o cérebro, o que é “um procedimento complexo e frequentemente altamente especializado”.

A BCI é inserida através da veia jugular usando um cateter, que libera um dispositivo autoexpansível feito de Nitinol biocompatível no cérebro. A BCI implantada então detecta certas ondas cerebrais e as envia para um receptor separado, que é implantado no peito. 

Em pacientes paralíticos, o dispositivo transmite as ações pretendidas que eles não podem realizar fisicamente para um dispositivo externo, permitindo que usem esses dispositivos sem voz ou mãos. A BCI da Synchron foi projetada para permanecer no corpo por anos e, se apresentar falhas, pode ser reparada simplesmente atualizando seu software a partir do exterior. 

Em 2020, a BCI da Synchron foi designada como Dispositivo Inovador pela FDA. Desde então, a empresa realizou dois ensaios para seu dispositivo, um na Austrália, que envolveu quatro pacientes, e outro nos EUA, que envolveu seis pacientes, com planos de lançar um terceiro ensaio, bem como um sistema comercialmente disponível no próximo ano.

“Temos a oportunidade de oferecer uma BCI comercial de primeira classe,” disse o Dr. Tom Oxley, CEO e fundador da Synchron, há alguns anos, o que pode finalmente se tornar realidade. Enquanto isso, este ano, a empresa fundiu com sucesso seu implante cerebral com o headset de realidade mista Apple Vision Pro, com planos de conectar a outros headsets, e anunciou o primeiro uso da Alexa da Amazon com sua BCI.

Em outubro, a empresa também relatou nenhum efeito colateral significativo em um estudo de segurança humana de um ano, no qual os usuários puderam converter expressões simples de intenção derivadas do pensamento em ações digitais em computadores.

Isso demonstra o sucesso da tecnologia BCI da Synchron em ensaios clínicos, o que fez a empresa focar agora na expansão de suas aplicações. Para isso, garantiu o apoio de Bill Gates, Jeff Bezos, Khosla Ventures, Metis, Forepont Capital Partners, University of Melbourne e Reliance Digital, entre outros investidores.

No entanto, a rodada de financiamento mais recente da empresa foi há dois anos, quando a Synchron levantou $75 million em uma rodada Série C. No total, levantou $145 million em quatro rodadas. 

Além de levantar capital, a Synchron também tem feito seus próprios investimentos. No início deste ano, adquiriu a Acquandas, uma empresa alemã que fabrica componentes de filme fino para aplicações em dispositivos médicos. Essa aquisição ajudará a empresa de neurotecnologia com inovação e garantirá sua cadeia de suprimentos. 

3. Precision Neuroscience

Fundada em 2021, a Precision Neuroscience é uma empresa relativamente nova neste campo, co-fundada pelo ex-cofundador da Neuralink, Ben Rapoport. O produto principal da startup é uma matriz de superfície cortical de alta resolução chamada Interface Cortical Layer 7.

A Interface Cortical Layer 7 é uma BCI que se adapta ao córtex cerebral sem danificar o tecido. É uma matriz de microeletrodos de filme fino que visa tratar condições neurológicas ao registrar e estimular a atividade neural. 

Para isso, cada matriz de microeletrodos possui 1024 eletrodos com diâmetro de 50 a 380 micrômetros e conectados a uma interface de hardware personalizada. A tecnologia de filme fino permite à Precision capturar os sinais em escala micrômetro, oferecendo, segundo a startup, “uma visão sem precedentes da atividade cerebral.” 

A matriz de microeletrodos em forma de wafer é inserida através de uma fenda estreita no crânio, que a empresa afirma ser rápida, minimamente invasiva e projetada para ser reversível.

A Precision já começou a testar o dispositivo, com até 27 pacientes que o utilizaram até agora. O dispositivo foi implantado temporariamente em pessoas enquanto passam por neurocirurgia. Este ano, a empresa realmente broke o recorde mundial ao colocar 4,096 eletrodos em um único paciente no Mount Sinai Health System.

Além dos testes bem-sucedidos, a Precision fez parcerias com instituições médicas e adquiriu uma instalação de fabricação de última geração no Texas para produzir seus implantes. Ela também recebeu a designação de Dispositivo Inovador da FDA. A empresa agora pretende disponibilizar seu primeiro produto comercial no mercado em 2025.

Para avançar seu implante cerebral alimentado por IA e expandir a presença clínica da Precision, a empresa levantou um novo financiamento de $102 million este mês, elevando seu total de captação de recursos para $155 million. 

Investidores nesta rodada incluíram General Equity Holdings, B Capital, Duquesne Family Office de Stanley Druckenmiller e Steadview Capital. Com isso, o grupo baseado em Nova Iorque alcançou uma avaliação de cerca de $500 million.

Embora, assim como as outras duas empresas de neurotecnologia, o foco inicial desta seja também ajudar pacientes com paralisia motora. Para a Precision, esse roteiro se estenderá ao tratamento de condições neurológicas que vão do transtorno obsessivo-compulsivo (TOC) à depressão. Segundo o cofundador e CEO Michael Mager, que acredita que a capacidade de controlar um dispositivo como um computador apenas com o pensamento pode dar às pessoas gravemente deficientes a chance de retornar ao mercado de trabalho:

“Nosso objetivo é desenvolver um produto que seja suficientemente seguro e escalável para tratar uma ampla gama de condições neurológicas.”

4. Paradromics

A Paradromics, baseada no Texas, está desenvolvendo uma BCI de alta taxa de dados, a Connexus Direct Data Interface, que traduz sinais neurais em fala em tempo real para pessoas gravemente com deficiência motora. 

Embora os beneficiários da tecnologia da Paradromics sejam pacientes com paralisia, o mesmo tipo de dispositivo também poderá ler informações como se alguém está deprimido ou sentindo dor crônica. 

Como o CEO e fundador da Paradromics, Matt Angle, declarou, a missão da empresa é resolver condições de saúde cerebral intratáveis através de seu dispositivo médico que atende necessidades não atendidas. Esses tipos de dispositivos, segundo ele, podem custar razoavelmente cerca de $100,000 per device.

Quanto ao funcionamento do dispositivo, o diretor científico da Paradromics, Vikash Gilja, explicou o sistema envolvendo a implantação de uma matriz de eletrodos no cérebro. Os dados coletados são então enviados através do cabo, que está conectado a um transceptor interno totalmente implantado no peito. A energia, por sua vez, é transmitida sem fio ao dispositivo e não requer carregamento.

O usuário só precisa passar por uma breve rotina de calibração para aprender o mapeamento, e então o sistema pode ser usado, o que pode ser mantido por dias e semanas.

“Construir um dispositivo que detecta sinais neurais com resolução de neurônio único e funciona de forma confiável no corpo por anos foi desafiador. Queremos entregar o melhor dispositivo possível no cronograma mais seguro possível.”

– Paradromics CEO Angle

Este ano, a empresa foi aceita no programa mais recente da FDA para dispositivos inovadores para “ajudar a impulsionar um desenvolvimento mais rápido” e amplo acesso dos pacientes. A Paradromics recebeu duas designações de Dispositivo Inovador da agência — uma para ajudar pacientes a se comunicarem novamente e outra para controlar dispositivos de computador. 

A empresa está agora se preparando para seu primeiro ensaio clínico humano em 2025 e começou a inscrever pacientes para o mesmo. A Paradromics também espera obter a aprovação comercial para vender o produto não antes de 2029.

Para esses esforços, a startup de neurotecnologia levantou $121 million over 14 rounds, with the latest funding round being held in Nov. 2023, as per CB Insights.

5. Neurable

A Neurable, baseada em Boston, foi fundada em 2015 para permitir que as pessoas usem o poder de seus cérebros para obter mais de seus dispositivos cotidianos. A empresa se especializa em ferramentas alimentadas por IA para tradução de sinais cerebrais e BCI. 

A Neurable é movida por uma missão de integrar BCI perfeitamente ao cotidiano para capacitar os usuários e imagina um futuro onde os dados cerebrais facilitam produtividade, segurança, bem-estar e diagnósticos clínicos.

De acordo com Crunchbase, a Neurable levantou mais de $30 million in total funding over 13 rounds to advance its efforts. Their latest funding was raised in May this year from Ultratech Capital Partners, Pace Ventures, TRAC, and Metaplanet, which puts its post-money valuation in the range of $50 million to $100 million. 

O capital recém-obtido será usado para expandir a tecnologia da empresa e tornar sua BCI não invasiva acessível a uma ampla gama de produtos de consumo e a um público consumidor mais amplo. 

Há alguns meses, a Neurable lançou seus fones de ouvido inteligentes chamados MW75 Neuro, que são integrados com sua tecnologia BCI. Os fones apresentam conectividade Bluetooth, berílio personalizado de 40 mm, modos adaptativos de ambiente e cancelamento de ruído (ANC), e um estojo de viagem rígido durável. Há um estoque limitado do MW75 Neuro, que tem preço de $699 e está disponível apenas nos US & Canada.

O dispositivo cotidiano habilitado por BCI é um produto pioneiro que incorpora sensores avançados de eletroencefalografia (EEG), alimentados por IA, nas almofadas dos fones para avaliar sinais cerebrais. Os dados resultantes oferecem insights valiosos, que podem ser facilmente acessados no aplicativo Neurable. Os sensores EEG também permitem que os usuários acompanhem seu foco e evitem o esgotamento ao fazer pausas nos momentos ideais.

Além de melhorar a produtividade, os fones da Neurable, que podem ser controlados apenas pensando, também são capazes de sinalizar irregularidades cognitivas, permitindo o diagnóstico de doenças neurodegenerativas como Alzheimer ou Parkinson. O MW75 Neuro está atualmente sendo usado em uma clínica de longevidade em Dubai para medir a saúde cerebral.

De acordo com o Dr. Ramses Alcaide, CEO e cofundador da Neurable, que compartilhou os planos da empresa de licenciar sua tecnologia para outras empresas:

“Esses fones marcam o início da tecnologia habilitada por BCI para todos, com o desenvolvimento de casos de uso futuros já em andamento.“

A Neurable também colaborou com a 711 Human-Performance Wing do Air Force Research Lab para validar sua tecnologia, o que ajudou a empresa a garantir $5 million in contracts from the DOD.

Conclusão

Como compartilhamos, o campo da tecnologia BCI está avançando a um ritmo rápido, com o foco principal das empresas em tratar casos onde os movimentos musculares voluntários são restritos. Com milhões de pessoas só nos EUA vivendo com diferentes formas de paralisia, uma BCI que permite a restauração da capacidade de controlar interações com outros e com o ambiente pode mudar drasticamente a vida das pessoas. 

Embora os dispositivos BCI ainda precisem de validações clínicas bem-sucedidas, aprovações regulatórias e da capacidade de abordar considerações éticas e sociais associadas à interface direta com o cérebro humano para uma adoção mais ampla, eles finalmente estão chegando ao mercado e, com isso, estão prontos para aprimorar tremendamente o potencial humano!

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