Casey Harrell tem um conjunto de elétrodos embutidos no cérebro há quase três anos, aproximadamente o mesmo tempo que a maioria de nós passa tentando lembrar onde colocou as chaves. Harrell, que tem esclerose lateral amiotrófica (ALS) e está paralisado, usou pela primeira vez sua interface cérebro-computador (BCI) para "falar" frases com a ajuda de uma equipe de pesquisa em 2023.

Desde então, Harrell acumulou milhares de horas de uso, tornando-se o equivalente tecnológico daquele amigo que de alguma forma tem 10.000 horas em um videogame lançado na semana passada. Ele pode usar o dispositivo em grande parte de forma independente, depois de ser "conectado" com a ajuda de um cuidador. Sua equipe adicionou novos recursos a ele, e Harrell também o usa para navegar na web e realizar seu trabalho - porque mesmo com elétrodos no cérebro, você ainda não consegue escapar do e-mail.

"Viver com uma doença como a ALS, espera-se que você tenha sonhos diminuídos. Eu não tenho", diz Harrell ao MIT Technology Review. "Qualquer uma dessas coisas seria uma dádiva absoluta de melhoria. Ter todas elas, e muitas, muitas mais, é verdadeiramente revolucionário."

Nos primeiros 22,6 meses após o implante do dispositivo, Harrell o usou por mais de 3.800 horas em casa, sem a presença de pesquisadores, relatou a equipe hoje no periódico Nature Medicine. "Ele é o primeiro usuário avançado de uma BCI de fala", diz o membro da equipe Sergey Stavisky, neuroengenheiro da Universidade da Califórnia, Davis. Finalmente, alguém que pode honestamente dizer que passa o dia todo conectado a um computador.

Há três anos, Harrell confiou seu cérebro a David Brandman, professor associado de cirurgia neurológica da Universidade da Califórnia, Davis, e seus colegas. Harrell, que tinha 45 anos na época, já havia sido diagnosticado com ALS, uma doença degenerativa que rouba das pessoas o uso dos músculos.

Harrell dependia de outros para controlar sua cadeira de rodas, vesti-lo e alimentá-lo. Ele tinha dificuldade para falar; as pessoas lutavam para entender o que ele dizia. Então Brandman e seus colegas perguntaram se ele gostaria de testar um implante cerebral que pudesse ajudá-lo a se comunicar. "A indústria estava à beira de uma transformação, e eu queria fazer parte dela", diz Harrell. Ele se inscreveu.

Em julho de 2023, durante uma operação de cinco horas, médicos implantaram quatro conjuntos de 64 elétrodos cada em seu cérebro. Cada par de conjuntos foi conectado a um ponto de conexão "pedestal" - criando dois locais de ancoragem no exterior de seu crânio para conectar os elétrodos a um computador. É como ter uma porta USB na cabeça, só que com riscos significativamente maiores.

A equipe vinha trabalhando há muito tempo no desenvolvimento de algoritmos para decodificar a atividade cerebral em fala. Seu sistema funciona registrando a atividade do córtex motor da fala - uma região do cérebro responsável pelos movimentos que nos permitem falar.

"Existem 39 fonemas que compõem todos os sons da língua inglesa [americana]", diz Nicholas Card, neuroengenheiro da UC Davis e membro da equipe. Mapear a atividade neural relacionada à produção de cada um desses fonemas permite que a equipe crie um decodificador de fala personalizado e software que possa "falar" essas palavras. "Primeiro vamos dos dados cerebrais para os fonemas, e depois dos fonemas para as palavras", diz ele.

Eles começaram a usar o dispositivo cerca de um mês após a cirurgia. A equipe fez o decodificador de fala de Harrell funcionar no primeiro dia, diz Card. Naquele dia em agosto, Harrell usou o dispositivo para falar com um vocabulário de 50 palavras, e 99,6% das palavras eram como ele pretendia. Esse vocabulário foi posteriormente expandido para 125.000 palavras com 97,5% de precisão. O que significa que ele agora tem aproximadamente o mesmo vocabulário que um adolescente moderadamente culto, mas com pontuação muito melhor.

Na época, não estava claro quanto tempo o dispositivo poderia durar. As interfaces cérebro-computador ainda são novas - não muitas pessoas as têm implantadas por longos períodos. Tecido cicatricial pode se formar ao redor dos elétrodos no cérebro de uma pessoa, interferindo na capacidade de captar atividade neural, por exemplo. Mas isso