👁️ Restaurar a visão com implantes inteligentes

E se, num futuro bastante próximo, pessoas com cegueira parcial ou total devido a uma doença degenerativa da retina pudessem recuperar a visão com uma qualidade inesperada? Essa é a missão que o doutorando Marwan Besrour e sua equipe do Groupe de recherche en appareillage médical de Sherbrooke (GRAMS) se propuseram.


Movido pelo desejo de contribuir para o bem-estar da sociedade, foi em Sherbrooke que Marwan, natural da Tunísia, escolheu fazer seu doutorado em engenharia elétrica, motivado pelo projeto de implantes de retina que utilizam inteligência artificial do professor Réjean Fontaine, do Departamento de Engenharia Elétrica e de Engenharia da Computação. Esses implantes destinam-se a restaurar a visão de pessoas que sofrem de degeneração macular ou retinose pigmentar.

Um passo gigante

Entre os primeiros implantes de retina, comercializados nos anos 2010 e que permitiam aos pacientes perceber "flashes" luminosos correspondentes a objetos ou luzes do ambiente, e o implante desenvolvido por Marwan e sua equipe, há um passo gigante.

O problema desses primeiros implantes está no nível da acuidade visual, indica Marwan. Claro, as pessoas que perderam a visão ficavam felizes em ver algo, mas a resolução continuava baixa e a visão era, na verdade, constituída por flashes irregulares com contornos aleatórios.

O implante de retina desenvolvido no GRAMS, por sua vez, tenta imitar da melhor forma possível a complexidade do funcionamento do olho humano, utilizando inteligência artificial de segunda geração. "A retina funciona como uma orquestra sinfônica onde cada célula seria um músico, cada cor ou detalhe de uma imagem seria uma nota musical e cada instrumento, uma função da imagem. Para ver claramente, é necessário que cada nota seja tocada no momento certo pelo instrumento certo."

Os neurônios da retina interpretam as cores, a luminosidade e os contrastes de acordo com ajustes de tempo e espaço. Um neurônio artificial, por sua vez, baseia-se em um modelo abstrato e, claro, não possui toda a complexidade e sutileza de um neurônio real. Portanto, são necessários vários neurônios artificiais para substituir um único neurônio biológico. "Trabalhamos para que nosso implante imite ao máximo esses aspectos temporais e espaciais da retina, a fim de obter imagens o mais próximas possível da realidade."

Para isso, a equipe utiliza uma rede de 48 neurônios artificiais complexos colocados em um chip de tamanho muito pequeno, que por sua vez é fixado no implante que será inserido no fundo do olho, com o objetivo de enviar sinais elétricos à retina. "Esses neurônios artificiais capturam imagens como um vídeo e coordenam essas informações visuais para obter o que chamo de sinfonia retiniana, sem notas falsas. Para isso, os treinamos para reconhecer cada componente de milhares e milhares de imagens, de modo que a rede consiga ativar o neurônio certo no momento certo e, assim, o cérebro compreenda a informação."

Quando a comercialização?

"Às vezes, após minhas apresentações, pessoas entram em contato comigo para saber se podem adquirir nossos implantes", conta Marwan. "No entanto, a comercialização não é para amanhã, pois queremos chegar a um produto de altíssima qualidade, que permita às pessoas recuperar uma visão comparável ao que se pode ver na tela dos primeiros celulares do tipo flip."

"Os implantes de primeira geração usavam 16 eletrodos", continua ele. "Nossos implantes, por sua vez, usam 288, o que permitirá que as pessoas distingam formas com muito mais nitidez, como molduras de portas, carros e placas de sinalização de rua. Mas nosso objetivo é atingir 10.000 eletrodos. Isso levará algum tempo."

Não é de surpreender que o doutorando aspire a se tornar professor na UdeS e recrutar estudantes para quem possa transmitir sua paixão, visando levar este projeto adiante. "O professor Réjean Fontaine me disse: você está colocando a primeira pedra de uma grande pirâmide", conclui. Para Marwan Besrour, este projeto pode se tornar o projeto de uma vida.