Divulgação de livro resultante da Brain-Computer Interfaces Competition realizada no XXIV CBEB2014

CapaLivroToward Brain-Computer Interaction in Paralysis: A new approach based on visual evoked potentials and depth-of-field (ISSN: 9783319522975). Este é o tema do livro que obteve o primeiro lugar no Brain Computer Interface Competition organizado no XXIV CBEB (2014), em Uberlândia (MG), o qual foi apresentado com o título “A Setup to a Novel SSVEP-BCI Stimulation Based on Depth of Field“.

O livro

Este livro apresenta um estudo atualizado sobre interfaces cérebro-computador (ICC).

As ICCs são sistemas que fornecem uma interação direta entre os sinais cerebrais do ser humano e os computadores, gerando um canal alternativo de comunicação que não envolve músculos e nervos. Estes sistemas capturam os sinais cerebrais, extraem características e os traduzem em comandos de computador. Por exemplo, potenciais cerebrais evocados por estímulos visuais extraídos a partir de sinais eletroencefalográficos podem ser utilizados para controlar dispositivos computadorizados como cadeiras de rodas robóticas, veículos semiautónomos ou mesmo drones.

Inspirado pelo fenômeno óptico de profundidade de campo este livro apresenta, descreve e avalia uma nova abordagem em que estímulos visuais colocados a diferentes distancias do usuário são usadas para modular os sinais cerebrais por meio da focagem/desfocagem. Dado que o mecanismo visual de focagem/desfocagem do olho humano não depende de movimentos de cabeça, pescoço ou globo ocular, a ICC descrita nesta obra representa uma possibilidade de interação de pessoas com paralisia muscular severa, como pacientes com esclerose lateral amiotrófica. A ICC pode ainda ser integrada com sistemas computacionais de soletramento de palavras e/ou de controle de dispositivos robóticos.

Público Alvo

O assunto abordado neste livro, que inclui uma descrição detalhada da proposta, a montagem do dispositivo de estimulação visual, a descrição dos experimentos e resultados off-line e on-line, tem como público alvo pesquisadores na área da Engenharia Biomédica, de Sistemas Computacionais e de Interação Humano-Máquina que estão à procura de possibilidades relevantes de melhorar a qualidade de vida das pessoas em situação de paralisia severa. Também são apresentadas o resultado da avaliação da proposta no soletramento de palavras e no controle de um robô de telepresença.

O livro está disponível no seguinte endereço: http://www.springer.com/9783319522975

O Autor

AnibalAnibal Cotrina Atencio (Lattes: 8677243292341815, e-mail: anibal.atencio@ufes.br)

Professor Adjunto do Departamento de Ciência da Computação e Eletrônica da Universidade Federal do Espirito Santo (UFES). Possui Doutorado em Engenharia Elétrica pela UFES e graduação em Engenharia Eletrônica pela Universidade de San Marcos (Peru). Tem experiencia na área de Engenharia Biomédica, atuando principalmente na área de robótica assistiva, processamento digital de sinais biomédicos, aprendizado de máquina, e processamento de imagens. Desde 2011 vem trabalhando em um novo paradigma de interfaces cérebro-computador; no XXIV (CBEB) 2014 a sua proposta obteve o primeiro lugar da Brain-computer interfaces Competition. Também tem recebido apoio do ICTP, ICGEB e da BCI Society.

 

 

Pré-texto

Em 2017, as interfaces cérebro-computador (ICC) que fornecem uma conexão direta entre o cérebro e os computadores têm capturado o interesse de líderes de grandes companhias inovadoras como Elon Musk (de Tesla e SpaceX) e Mark Zuckerberg (de Facebook e Whatsapp). Os desafios, são entre outros, conduzir um carro semiautônomo ou enviar uma mensagem através de uma rede social por meio de tarefas mentais como o pensamento, a imaginação ou a resposta cerebral a um estímulo externo.

Na engenharia de reabilitação, os pesquisadores vêm explorando as ICCs com o objetivo de melhorar a qualidade de vida de pessoas com paralisia muscular severa que perderam o controle das suas funções básicas como a locomoção, a alimentação e até a fala. Nesse caso, as ICCs são usadas na interação humano-computador em situação de paralisia, permitindo, por exemplo, controlar uma cadeira de rodas robótica ou soletrar palavras para expressar dor, fome ou sede.

No Brasil, o Núcleo de Tecnologias Assistivas (NTA) da Universidade Federal do Espirito Santo (UFES) liderado pelo Professor Teodiano Bastos é pioneiro nessa área de pesquisa. O projeto mais representativo é cadeira de rodas controlada por sinais cerebrais (2004). Recentemente, projetos de pesquisa que incluem o comando de veículo semiautônomo, o comando de avatar em ambiente virtual e o soletramento de palavras foram desenvolvidos; usando sinais cerebrais da imaginação motora, da intenção de movimento e de repostas a estímulos visuais.

Aproveitando o know-how do NTA e o seu interesse pela fotografia amadora, o autor propus um novo paradigma de estimulação visual baseado no fenómeno da profundidade de campo. Assim como os fotógrafos ajustam o foco da câmera para salientar objetos em uma cena (e embaçar outros), usuários de ICCs podem enviar comandos de computador salientando um estimulo visual mediante o mecanismo da focagem ao invés de realizar algum movimento do pescoço, cabeça ou globo ocular. Em 2014, a proposta obteve o primeiro lugar no da Brain-computer interfaces Competition realizado no XXIV CBEB (Uberlândia).