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Semana Nacional do Cérebro
Neurociência vai à praia
DECODIFICAÇÃO CEREBRAL E TREINAMENTO
Decodificação (“leitura”) cerebral
O que é?
Do que a leitura cerebral é capaz?
A decodificação cerebral consiste em utilizar dados de
ativação cerebral, sejam ondas por eletroencefalografia
(EEG) ou sinal de oxigenação por ressonância magnética
funcional (fMRI), para decodificar o que o participante
está imaginando naquele exato momento. Essa técnica
começou com EEG e está crescendo muito com a
tecnologia de fMRI e ferramentas de neuroinformática.
Controle um robô com o seu cérebro
2) Dados
cerebrais
3) Braço mecânico desenha o
número visualizado
(a partir dos dados cerebrais)
A neuroinformática é uma nova área da neurociência que busca utilizar
ferramentas da computação para análise de dados cerebrais.
1) Visualização de
um número pelo
participante
Como acontece?
Dados cerebrais
Fórmulas matemáticas
É possível mover um robô em diversas direções
somente através do pensamento, utilizando os
dados de atividade cerebral ressonância
magnética funcional.
Ferramentas de neuroinformática
Imagem apresentada ao
participante
Imagem reconstruída a partir
da atividade cerebral
Ressonância
Magnética
Funcional
Dados cerebrais: atividade elétrica dos neurônios, ou variações no
nível de oxigenação cerebral (Ressonância Magnética Funcional)
Treinamento Cerebral
A partir desse reconhecimento de padrões cerebrais, é possível modulá-los voluntariamente.
Como modular padrões de ativação cerebral?
O participante ou paciente recebe sinais de ativação do próprio cérebro (NeuroFeedback) e deve
utilizar essa informação para modular (aumentando ou diminuindo) a atividade em
determinadas regiões cerebrais específicas ou em circuitos inteiros.
Modelo de treinamento cerebral através da
decodificação de padrões cerebrais.
Exemplo de estímulo visual (Neurofeedback)
retornado ao participante durante o
treinamento cerebral.
Esse termômetro representa o nível de atividade
cerebral em uma região específica do cérebro do
participante.
O termômetro pode aumentar ou diminuir de nível.
A partir dessa informação, o participante pode
modular sua atividade cerebral em tempo real
(Sitaram, R. Neuroimage 2010)
(figura adaptada de LaConte, S. Neuroimage 2011).
A partir de informações sobre o que está
acontecendo no próprio cérebro, o
participante consegue modulá-las em tempo
real .
Ele só precisa de uma indicação do que deve
fazer, através de um sinal de Feedback.
Mudança nos níveis de ativação cerebral.
Quais suas aplicações?
Utilização de potenciais Corticais (EEG)
-Permitir comunicação em pacientes severamente paralisados
- Suprimir atividade epiléptica
- Regular atençãotranstorno de ansiedade
-Transtorno de déficit de atenção e hiperatividade
-Autismo
- Abuso de substâncias
- Melhora de desempenho cognitivo
Ressonância Magnética Funcional - Regulação de uma única região
Redução de percepção de dor e córtex cingulado anterior rostral
Percepção sensorial e córtex somatosensorial
Processamento emocional e ínsula
Tristeza auto-induzida e amigdala cerebral
Linguagem e giro frontal inferior direito
Tarefas motoras
Ressonância Magnética Funcional - Sistemas Complexos
-Regulação emocional
Mapeamento do córtex humano
Rede de Colaboração Neural e Encodificação