MindReach, ou como voar (e muito mais) só com o pensamento

Neurociências. Cientistas da Fundação Champalimaud criaram startup e estão a desenvolver tecnologia que "é fora, fora da caixa"

O nome diz tudo: Mindreach, ou "a mente a chegar lá". Por incrível que pareça, é exatamente disso que se trata, de controlar uma máquina, ou um jogo virtual, só com a mente, ou o pensamento. Esta é uma tecnologia "fora, fora da caixa", imaginada, criada e desenvolvida em Portugal, e o neurocientista Rui Costa, um dos seus criadores, não tem dúvidas: "ela vai mudar o futuro."

Há muitos exemplos possíveis, como pilotar um drone ou um avião - isto a equipa de Rui Costa, da Fundação Champalimaud, até já fez com sucesso -, comandar uma cadeira de rodas, fazer um jogo para treinar problemas de défice de atenção, ou outros, ou tão-só jogar um jogo em realidade virtual, porque é divertido. Como se costuma dizer, o céu é o limite, mas aqui nem isso, porque o objetivo do MindX, o primeiro jogo que está a ser ultimado pela startup Mindreach, criada pelos investigadores Rui Costa, Vítor Paixão, Nuno Loureiro e Fernando Santos, e sediada na Fundação Champalimaud, é mesmo... voar.

O primeiro protótipo do MindX, com toda a tecnologia já suficientemente sensível para captar os sinais elétricos do cérebro, através de elétrodos aplicados num capacete, e com um microprocessador e um software que transforma os sinais cerebrais em comandos adaptados aos propósitos do jogo, está agora em fase de conclusão. "Em outubro já queremos ter um protótipo para mostrar", diz Nuno Loureiro, formado em engenharia física tecnológica, para quem este projeto é também a alma do seu doutoramento.

Com ele, o jovem investigador propõe-se demonstrar que o controlo de um aparelho através da atividade cerebral é uma coisa real - neste momento isso já é muito claro - e depois, "perceber e descrever toda essa dinâmica de aprendizagem a nível neuronal", explica.

Na vertente mais coletiva do projeto, as coisas também estão claras. Com um bom protótipo na mão, o MindX, o grupo apresentará publicamente a tecnologia e o que se segue, como diz por seu turno Vítor Paixão, físico, "é encontrar investimento para fazer o primeiro produto para o mercado".

Quando chegar, o MindX será assim: um capacete equipado com elétrodos e um microprocessador, uns óculos de realidade virtual e aqui vamos nós, em queda livre, equipados com um wingsuit (fato de voo).

A ideia é o jogador passar por dentro de uma série de grandes anéis que se lhe deparam no caminho, desviando-se para a esquerda ou para direita - pensando apenas em fazê-lo. Outro cenário possível é a imensidão do universo, com as suas estrelas e galáxias, e lá vamos nós outra vez, a cair por ali fora, a rasar os astros - e sem qualquer risco.

Uma empresa de jogos virtuais está a conceber os cenários e toda a imagética do jogo, na Mindreach, Rui Costa, Nuno Loureiro, Vítor Paixão, Fernando Santos e agora também João Araújo - que se juntou ao grupo para melhorar o software, graças a uma bolsa que o European Research Council da União Europeia atribuiu ao projeto - desenvolveram, e continuam a aperfeiçoar, a tecnologia.

Uma surpresa e uma emoção

Dito assim, quando as coisas se ultimam e o conceito está demonstrado, parece simples. Puro engano. Todo este trabalho que hoje permite colocar uma touca cheia de elétrodos na cabeça - em breve, um simples capacete -, que leem os sinais do cérebro, e que depois os transmite a um computador, onde, por sua vez, um código criado pela equipa os faz mover uma bola para baixo e para cima num ecrã de computador, levou quatro anos a aperfeiçoar. E antes disso, ainda houve toda a investigação de Rui Costa e da sua equipa, para desvendar a neurociência que acabaria por conduzir a esta ideia.

Peça-chave foi a descoberta, em 2012, de que as regiões cerebrais e os processos envolvidos numa qualquer habilidade motora, como andar de bicicleta, tocar piano ou simplesmente agarrar um copo, são os mesmos que o cérebro usa para as operações puramente mentais do pensamento abstrato.

Logo nessa altura, quando publicou a descoberta na revista Nature, Rui Costa antecipava que essa revelação teria implicações importantes no desenvolvimento de próteses controladas com o pensamento para pessoas com problemas motores. Nesse mesmo estudo, o neurocientista demonstrava, aliás, que o cérebro aprende muito depressa a manipular as operações abstratas, e que, não havendo indicações de como um dispositivo pode ser controlado pelo pensamento, ao fim de uns dias de treino, o cérebro aprende sozinho, e pronto.

Estava aberto o caminho para uma aventura maior. Porque não tentar? "Em julho de 2013, num sábado à noite, montámos o dispositivo, e no domingo de manhã estivemos a experimentar", recorda Rui Costa. Na verdade, não sabiam lá muito bem o que aquilo ia dar. Por isso, foi com algum espanto e uma grande emoção que viram o número de sucessos, nas tentativas de mexer com a mente uma bola para cima e para baixo no ecrã de um computador, ser superior ao que resultaria da pura sorte. Havia ali qualquer coisa.

"Os padrões não eram aleatórios e começou-nos a parecer que a pessoa tinha controlo", conta Rui Costa. "Então fomos almoçar ali ao [restaurante,] mexicano e decidimos avançar", ri-se.

Quatro anos depois, a tecnologia está praticamente finalizada, a equipa fundou a Mindreach, tem uma patente, e o primeiro jogo em realidade virtual está a chegar. O futuro, com uma infinidade de novas possibilidades, está aí também ao virar da esquina. "O MindX é um primeiro jogo, para as pessoas se divertirem e tomarem contacto com a tecnologia, mas ela pode ser rapidamente adaptada para se criar qualquer outro produto", explica Rui Costa. Por exemplo, dispositivos para ligar as máquinas em casa ou aparelhos para pessoas com problemas motores ou para profissões em que as pessoas não se podem deslocar, e tudo o mais que a imaginação e a criatividade possam engendrar. Uma certeza existe. A de que "esta tecnologia ou outras parecidas vão mudar o mundo", diz Rui Costa. Por isso, "estar nessa vanguarda é moldar esse futuro e torná-lo melhor".

Um código próprio e um processo único

Como se transformam os sinais elétricos produzidos no cérebro em comandos mentais, de forma que uma bola ande para cima e para baixo num ecrã de computador? Há outros grupos de investigação no mundo que estão a trabalhar nesta tecnologia, mas, como conta Rui Costa, o processo que usam é "o de atribuir padrões neuronais específicos a diferentes operações". Por exemplo, pensa-se em nuvem e a bola sobe, ou pensa-se em água e ela desce. A equipa da Mindreach tem um método diferente, e único, que se baseia na capacidade do cérebro de aprender sozinho. Antes de se jogar, colhem-se três minutos de dados da atividade cerebral, através do eletroencefalograma, que é automaticamente transformada em código no computador. Depois só tem de se tentar mexer a bola, frente ao ecrã. "A pessoa aprende muito rapidamente a controlar essa atividade, como aprende a controlar o cursor, usando um rato e a mão, porque existe um código na linguagem do computador que permite isso. Nós retirámos o braço e o rato, mas a aprendizagem para fazer a ação transformada é a mesma", explica Rui Costa.

Criar um jogo para mostrar a tecnologia

Assim que criaram o protocolo de treino, com a bola a subir e a descer no ecrã, começaram a chamar-lhe jogo. "As pessoas queriam jogar", conta Vítor Paixão. Daí à ideia do MindX foi um passo. "Achámos que era a melhor forma de conseguir estar no meio até 2020, esta área vai estar a fervilhar nessa altura", nota Rui Costa. "É importante ser pioneiro, não por uma questão de mercado, mas para definir o que vai ser esse mercado", sublinha. Nuno Loureiro concorda. "A grande vantagem é que abre portas para interagir com outras empresas que estejam a desenvolver realidade virtual ou sensores novos. Desde que consigamos dizer, a nossa tecnologia funciona e é melhor do que as outras, ou é a primeira a funcionar assim, conseguimos colaborar para desenvolver coisas novas." Há muitos aperfeiçoamentos possíveis, como usar técnicas de deep learning para desenvolver algoritmos personalizados e mais eficazes. "Em vez de duas semanas de treino ter 80% de eficácia [no desempenho] podemos reduzi-lo para 10 minutos", diz Rui Costa. "Até inventámos a palavra "transcoder", mas o Trump é capaz de dizer que não pode entrar nos Estados Unidos", ri-se.

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