(Reprodução)O grupo Lieber tem um grande programa focado em uma abordagem conceitualmente nova para integrar a eletrônica dentro do cérebro e outras áreas do sistema nervoso, que envolve o desenvolvimento de eletrônica de malha semelhante a rede neural e um método de entrega não invasivo em regiões distintas do cérebro por meio de seringa. -injeção.Os patrocinadores de Charles Lieber incluíam o Office of Naval Research, a Defense Advanced Research Projects Agency, o Air Force Office of Scientific Research, os National Institutes of Health e a Mitre Corporation (comumente estilizada como MITRE, embora não seja um acrônimo para nada). Em outras palavras, ele teve um financiamento significativo do Pentágono.
Estamos explorando ativamente esse novo paradigma para abordar questões fundamentais da neurociência cognitiva e comportamental e como uma nova abordagem poderosa para o tratamento de doenças neurológicas e neurodegenerativas, lesões cerebrais traumáticas e da medula espinhal e, finalmente, melhorar o desempenho humano por meio da interface cérebro-máquina.
De acordo com documentos judiciais, desde 2008, Dr. Lieber, que atuou como pesquisador principal do Lieber Research Group da Universidade de Harvard, especializado na área de nanociência, recebeu mais de US$ 15.000.000 em financiamento do National Institutes of Health ( NIH) e Departamento de Defesa (DOD). Esses subsídios exigem a divulgação de conflitos de interesse financeiros estrangeiros significativos, incluindo apoio financeiro de governos estrangeiros ou entidades estrangeiras.Charles Lieber estava supostamente trabalhando em baterias de nanofios de silício na China, mas ninguém se lembra dele trabalhando em baterias.
Sem o conhecimento da Universidade de Harvard a partir de 2011, Lieber tornou-se um “Cientista Estratégico” na Universidade de Tecnologia de Wuhan (WUT) na China e foi um participante contratual no Plano de Mil Talentos da China de 2012 a 2017. O Plano de Mil Talentos da China é um dos os mais proeminentes planos de recrutamento de talentos chineses projetados para atrair, recrutar, e cultivar talentos científicos de alto nível em prol do desenvolvimento científico da China, prosperidade econômica e segurança nacional.
Esses programas de talentos buscam atrair talentos chineses no exterior e especialistas estrangeiros para trazer seu conhecimento e experiência para a China e recompensar indivíduos por roubar informações proprietárias. Sob os termos do contrato de três anos de Mil Talentos de Lieber, o WUT pagou a Lieber $ 50.000 USD por mês, despesas de até 1.000.000 Yuan chinês (aproximadamente $ 158.000 USD na época) e concedeu-lhe mais de $ 1,5 milhão para estabelecer um laboratório de pesquisa no WUT .
Em troca, Lieber foi obrigado a trabalhar para o WUT “não menos de nove meses por ano” ao “declarar projetos de cooperação internacional, cultivar jovens professores e Ph.D. estudantes, organizando conferências internacionais,
Funcionários do WUT não responderam aos pedidos de comentários sobre seu acordo com Lieber. Mas ele descreve exatamente o tipo de trabalho de alta tecnologia que os promotores americanos envolvidos nos esforços para investigar as tentativas chinesas de adquirir tecnologia avançada de pesquisadores norte-americanos dizem estar preocupados.Em vez disso, ele estava trabalhando em coisas assim:
Eles alegam que o governo chinês usou essas colaborações para tirar vantagem indevidamente da empresa de pesquisa financiada pelo governo federal e obter vantagem nos avanços econômicos e militares.
No caso de Lieber, no entanto, o ângulo da bateria representa um quebra-cabeça. Isso porque uma busca nos títulos dos mais de 400 artigos de Lieber e mais de 75 patentes americanas e chinesas não revela nenhuma menção a “bateria”, “baterias”, “veículo” ou “veículos”. (De acordo com o currículo de Lieber , até 2019 ele foi coautor de 412 trabalhos de pesquisa e tem 65 patentes concedidas e pendentes nos EUA.
O site da Administração Nacional de Propriedade Intelectual da China indica que Lieber recebeu 11 patentes chinesas.)
De fato, um nanocientista americano e ex-aluno de Lieber diz: “Nunca vi Charlie trabalhando em baterias ou baterias de nanofios.” (O cientista pediu que seu nome não fosse usado por causa da sensibilidade em torno do caso de Lieber.)
As interfaces cérebro-máquina (IMCs) podem servir como conexões bidirecionais que emitem sinais elétricos da atividade cerebral ou estímulos elétricos de entrada para modular a atividade cerebral em conjunto com máquinas externas, incluindo processadores de computador e próteses, para aprimoramento humano [1,2]. A leitura da atividade elétrica dos neurônios é a base de muitas aplicações do IMC, como o mapeamento cerebral, que visa entender as funções cerebrais decodificando a comunicação entre os neurônios.Por que isso é suspeito?
Ler e processar essa atividade também é fundamental para próteses neurais nas quais a atividade cerebral é usada para controlar dispositivos como membros artificiais. Para essas aplicações de IMC, a maioria das ferramentas de gravação in vivo usadas hoje lê a atividade neural extracelular detectando sinais de potencial de ação supralimiar que "vazam" para fora dos neurônios (Fig. 1a (i)), enquanto eventos subliminares críticos, como potenciais sinápticos e integração dendrítica, permanecem ocultos [3].
Para obter as leituras mais ricas em informações, que poderiam fornecer um mapeamento mais detalhado da função cerebral e o melhor controle de próteses neurais, os dispositivos eletrônicos precisam fornecer acesso a sinais intracelulares de vários neurônios que compõem os circuitos e redes neuronais do cérebro.
“O que torna isso tão especial é que existem pequenos sensores embutidos nesse tecido, para que você possa monitorar o desempenho do que criou”, explica Robert Langer, professor do Instituto de Tecnologia de Massachusetts que prevê que esta última descoberta seja usada para criar um coração. "Está muito longe, mas é uma possibilidade real", disse ele.
O químico da Universidade de Harvard, Charles Lieber, comparou a descoberta a um computador desktop, que usa software especial para corrigir problemas automaticamente e prolongar a vida útil do chip do computador.
“Trouxemos o básico do que está dentro do seu computador e o colocamos dentro de tecido sintético”, disse Lieber.
Robert Langer, engenheiro químico do MIT e inventor e empresário prolífico, disse na terça-feira que conhece Lieber e ficou surpreso com a notícia.Assim, Charles Lieber não está apenas ligado à DARPA e a Wuhan, ele também está ligado a um dos principais pesquisadores da Moderna: Robert Langer, especialista em entrega de medicamentos nanotecnológicos.
“Sempre pensei nele como um cientista excepcional”, disse Langer por e-mail. “Tive alguns de seus ex-alunos no meu laboratório há alguns anos e colaboramos um pouco há alguns anos.”
Lieber, de 60 anos, foi pioneiro na colocação de nanofios que poderiam entrar em um coração de engenharia de tecidos e detectar como o órgão está funcionando, disse Langer. Desde a década de 1960, os cientistas lutam para desenvolver corações artificiais funcionais – primeiro mecânicos e, mais recentemente, um órgão vivo fabricado para transplante em pessoas com doença cardíaca grave.
As interfaces neurais de alta resolução disponíveis hoje exigem uma craniotomia para colocação direta no cérebro. A carga da cirurgia e os riscos associados são atualmente muito altos para que essa abordagem seja considerada para uso por indivíduos fisicamente aptos. O programa N3 visa superar esses problemas desenvolvendo uma interface neural não cirúrgica que seja segura para uso humano e que tenha alta resolução espaço-temporal e baixa latência para permitir a função a par com a tecnologia atual de microeletrodos. A interface deve ser bidirecional e integrará tecnologia para gravação neural (leitura) e estimulação neural (gravação). A tecnologia desenvolvida deve ser agnóstica em relação ao sistema relacionado ao DoD.Em suma, eles querem um BCI sem fio que não exija uma craniotomia (ou seja, cortar pedaços do crânio para colocar eletrodos no cérebro, o que, novamente, é altamente invasivo e prejudicial).
O TA2 envolve o desenvolvimento de um sistema que inclui um nanotransdutor colocado sobre ou perto de neurônios de interesse e um dispositivo sensor/estimulador integrado que fica fora da pele. O nanotransdutor pode incluir tecnologias como, mas não se limitando a, nanopartículas automontadas/moleculares/biomoleculares/químicas ou vetores virais. Esses nanotransdutores devem ser entregues de maneira minuciosamente invasiva (não cirúrgica), que pode incluir ingestão, injeção ou administração nasal, e envolve tecnologia que inclui automontagem dentro do corpo.Escusado será dizer que a ingestão, injeção e/ou administração nasal são vias que permitem que os nanotransdutores sejam administrados a pessoas desavisadas.
Embora os principais objetivos do TA2 de desenvolver capacidades neurais de leitura e gravação sejam semelhantes aos objetivos do TA1, a criação de um nanotransdutor com uma rota de entrega ideal para o cérebro é um componente adicional importante. Outro componente importante do TA2 é alcançar a especificidade do tipo de célula.
Os proponentes podem escolher quais tipos de células pretendem atingir, mas devem justificar sua decisão. Além disso, devido à proximidade do nanotransdutor ao neurônio, as métricas para TA2 são mais rigorosas, exigindo resolução espacial de neurônio único e um número maior de sinais sensoriais e de controle, conforme descrito na Tabela 2.
Nas últimas duas décadas, a comunidade internacional de pesquisa biomédica tem demonstrado maneiras cada vez mais sofisticadas de permitir que o cérebro de uma pessoa se comunique com um dispositivo, permitindo avanços visando melhorar a qualidade de vida, como acesso a computadores e internet e, mais recentemente, controle de um membro protético. A DARPA tem estado na vanguarda desta pesquisa .No entanto, BCIs com esse tipo de monitoramento e controle bidirecional refinado da atividade neural podem ser usados para alterar o humor e os estados cognitivos, roubando a agência das pessoas.
O conceito de autonomia é abrangente e, portanto, tem implicações para outros temas éticos importantes, incluindo responsabilidade, consentimento informado e privacidade. No entanto, também é uma questão central em si e é usada em discussões clínicas e éticas. Observamos que o termo é usado de forma diferente por eticistas do que por engenheiros e neurocientistas. Nota de rodapé4 Para os eticistas, autonomia refere-se à capacidade de um indivíduo de se autodeterminar.Emoções com fio: questões éticas das interfaces afetivas cérebro-computador
No contexto das BCIs, Glannon afirma que “nada sobre a influência da neuromodulação no cérebro e na mente sugere que devemos rever o conceito de autonomia” em ética; no entanto, ele também questiona se uma ação que é produzida principalmente ou exclusivamente por um dispositivo pode realmente ser atribuída a um humano [ 32]. Ele observa que, por exemplo, se um dispositivo BCI tem um papel causal na tomada de decisão do indivíduo, isso pode afetar negativamente a autonomia.
Para o mesmo efeito, o dispositivo pode funcionar muito bem: talvez nosso sistema normal de cérebro para músculos para ação tenha algumas propriedades de censura inerentes, enquanto o BCI recebe entrada de sinal diretamente do cérebro e pode resultar em ações inadequadas que normalmente seriam consideradas, mas não realmente executado [ 26 ]. Da mesma forma, Vlek et al. descobriram que a ilusão de agência, onde os usuários do BCI alegam de forma imprecisa ser o agente da ação, é possível [ 44 ].
No geral, muitos, mas nem todos os autores estão preocupados com os possíveis efeitos colaterais do uso de BCI na autonomia.
Tecnologias como as BCIs afetivas permitem a manipulação dos processos afetivos dos humanos. Esta intervenção pode infringir a integridade mental das pessoas. A integridade mental é a capacidade das pessoas de ter controle sobre seus estados mentais e dados cerebrais. Esse controle implica que, sem consentimento, ninguém pode monitorar ou manipular esses estados mentais ou dados cerebrais (Lavazza 2018 ).Seis equipes foram selecionadas para este trabalho, cada uma com suas próprias abordagens de engenharia para o problema:
Com base na capacidade técnica cada vez maior de intervir nos processos mentais e na possível ameaça à integridade mental e à liberdade cognitiva, alguns autores têm defendido uma proteção legal do domínio mental (Bublitz e Merkel 2014).
Pesquisas futuras devem considerar com mais detalhes as implicações potenciais das BCIs afetivas para a integridade mental e a liberdade cognitiva. Observe aqui que questões de liberdade cognitiva e integridade mental também se aplicam a formas mais diretas de intervenção em estados afetivos, que são abordadas na próxima seção.
A equipe Battelle, sob o comando do pesquisador principal Dr. Gaurav Sharma, pretende desenvolver um sistema de interface minuciosamente invasivo que emparelha um transceptor externo com nanotransdutores eletromagnéticos que são entregues de forma não cirúrgica aos neurônios de interesse. Os nanotransdutores converteriam os sinais elétricos dos neurônios em sinais magnéticos que podem ser gravados e processados pelo transceptor externo e vice-versa, para permitir a comunicação bidirecional.
A equipe da Carnegie Mellon University, sob o comando do pesquisador principal Dr. Pulkit Grover, pretende desenvolver um dispositivo completamente não invasivo que usa uma abordagem acústico-óptica para registrar a partir do cérebro e campos elétricos interferentes para escrever em neurônios específicos. A equipe usará ondas de ultrassom para guiar a luz para dentro e para fora do cérebro para detectar a atividade neural.
A abordagem de gravação da equipe explora a resposta não linear dos neurônios aos campos elétricos para permitir a estimulação localizada de tipos específicos de células.
A equipe do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins, sob o comando do pesquisador principal Dr. David Blodgett, pretende desenvolver um sistema óptico coerente e completamente não invasivo para gravação do cérebro.
O sistema medirá diretamente as mudanças no comprimento do caminho óptico no tecido neural que se correlacionam com a atividade neural.
A equipe do PARC, sob o comando do pesquisador principal Dr. Krishnan Thyagarajan, pretende desenvolver um dispositivo acústico-magnético completamente não invasivo para escrever no cérebro. Sua abordagem combina ondas de ultrassom com campos magnéticos para gerar correntes elétricas localizadas para neuromodulação.
A abordagem híbrida oferece o potencial para neuromodulação localizada mais profundamente no cérebro.
A equipe da Rice University, sob o comando do pesquisador principal Dr. Jacob Robinson, pretende desenvolver um sistema bidirecional minuciosamente invasivo para gravar e escrever no cérebro. Para a função de registro, a interface usará tomografia óptica difusa para inferir a atividade neural medindo a dispersão da luz no tecido neural.
Para habilitar a função de escrita, a equipe usará uma abordagem magneto-genética para tornar os neurônios sensíveis aos campos magnéticos.
A equipe da Teledyne, sob o comando do investigador principal Dr. Patrick Connolly, pretende desenvolver um dispositivo totalmente não invasivo e integrado que usa micro magnetômetros bombeados opticamente para detectar pequenos campos magnéticos localizados que se correlacionam com a atividade neural. A equipe usará ultrassom focado para escrever nos neurônios.
Para o projeto BrainSTORMS, a equipe Battelle, sob o comando do pesquisador principal Dr. Patrick Ganzer, pretende desenvolver um sistema de interface minuciosamente invasivo que emparelha um transceptor externo com nanotransdutores eletromagnéticos que são entregues de forma não cirúrgica aos neurônios de interesse.Continua para a MIND CONTROL PARTE IV
Os nanotransdutores converteriam os sinais elétricos dos neurônios em sinais magnéticos que podem ser gravados e processados pelo transceptor externo e vice-versa, para permitir a comunicação bidirecional.
