Um avanço na Nature Electronics
Investigadores chineses desenvolveram um microelétrodo esticável que se adapta dinamicamente aos movimentos naturais do cérebro, resolvendo uma barreira técnica crítica que há muito dificultava a aplicação clínica das interfaces cérebro-computador invasivas. O trabalho, liderado por Fang Ying no Instituto Chinês de Investigação Cerebral de Pequim, foi publicado na revista Nature Electronics em 6 de fevereiro de 2026. A inovação aborda um desafio fundamental na neurotecnologia. Embora os elétrodos flexíveis convencionais possam dobrar-se, não conseguem esticar-se. Esta limitação faz com que se afastem do tecido neural quando o cérebro pulsa a cada batimento cardíaco ou muda de posição dentro do crânio. A nova arquitetura de elétrodos utiliza um design em espiral para converter forças de estiramento em movimentos de flexão inofensivos, permitindo que o dispositivo se mova com o cérebro em vez de resistir a ele. A geometria em espiral permite que o elétrodo se estenda e comprima como uma mola, acomodando os movimentos rítmicos do cérebro sem transmitir forças de corte prejudiciais ao delicado tecido neural.
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O problema tornou-se visível pela primeira vez à equipa de Fang durante experiências com primatas não humanos, há aproximadamente quatro anos. Numa entrevista exclusiva, explicou que a equipa observou elétrodos flexíveis com um risco genuíno de retração devido ao movimento do cérebro. Esta observação levou a equipa de investigação a explorar novas abordagens estruturais que permitissem aos elétrodos esticar-se sem aplicar força prejudicial ao tecido circundante.
Porque flexível não é suficiente
O problema da retração dos elétrodos ganhou atenção internacional em 2024, quando a Neuralink, de Elon Musk, relatou que aproximadamente 85 por cento dos seus 1.024 elétrodos flexíveis se tinham retraído do cérebro do primeiro paciente humano semanas após a implantação. O cérebro não é um órgão estático. Move-se cerca de 100 micrómetros a cada ciclo cardíaco e desloca-se com a respiração e o movimento da cabeça. Os elétrodos lineares tradicionais, embora sejam dobráveis, não têm a complacência mecânica necessária para acomodar este movimento constante. Quando uma extremidade de um elétrodo está ancorada ao crânio e a outra ao tecido cerebral, qualquer movimento relativo cria tensão. Os designs convencionais respondem a esta tensão afastando-se do tecido, o que leva à perda de sinal, respostas inflamatórias e formação de tecido cicatricial em torno do local do implante. Este desajuste mecânico tem representado uma das barreiras mais persistentes à estabilidade a longo prazo das interfaces cérebro-computador invasivas. O tecido cicatricial resultante, conhecido como cicatriz glial, isola o elétrodo dos neurónios próximos, degradando progressivamente a qualidade do sinal até o dispositivo se tornar efetivamente inútil.
A arquitetura em espiral
A solução envolve um repensar fundamental da geometria dos elétrodos. Em vez de usar fios retos ou simplesmente curvos, a equipa concebeu os elétrodos como estruturas em espiral ultrafinas. A inovação principal está na forma como o dispositivo gere a tensão mecânica. Quando o cérebro se move, a estrutura em espiral converte o estiramento de tração em deformações de encurvamento de baixa energia, essencialmente dobrando-se e enrolando-se em vez de se afastar. Esta escolha arquitetónica reduz drasticamente a força necessária para acomodar o movimento. Segundo Fang, esticar um elétrodo linear convencional em 100 micrómetros exige aproximadamente 4 milinewtons de força. O novo design esticável exige apenas 37 micronewtons, cerca de um centésimo da força. Esta redução da tensão mecânica traduz-se diretamente em menos danos nos tecidos e menos respostas imunitárias no local do implante.
Os elétrodos são fabricados a partir de filmes flexíveis ultrafinos que combinam aquisição de sinais neurais de alto rendimento com complacência biomecânica. A equipa de investigação testou com sucesso uma matriz de alta densidade de 1.024 canais em macacos, demonstrando tanto aquisição de sinal em larga escala como estabilidade a longo prazo. Esta escala corresponde às especificações centrais dos sistemas comerciais, ao mesmo tempo que oferece uma integração mecânica superior com tecido vivo.
Do laboratório aos doentes
O avanço dos elétrodos surge numa altura de aceleração mais ampla do desenvolvimento chinês de interfaces cérebro-computador invasivas. Em março de 2025, o Centro de Excelência em Ciência e Tecnologia do Cérebro e Inteligência da Academia Chinesa de Ciências, em colaboração com o Hospital Huashan, afiliado à Universidade de Fudan, lançou na China o primeiro ensaio clínico em humanos de um sistema de interface cérebro-computador invasiva. O ensaio tornou a China o segundo país, depois dos Estados Unidos, a avançar com interfaces cérebro-computador invasivas para a fase clínica. A equipa cirúrgica utilizou sistemas de navegação de alta precisão para colocar os elétrodos no córtex motor com precisão milimétrica, minimizando o trauma durante o procedimento.
O primeiro participante, um homem que perdeu os quatro membros num acidente com eletricidade de alta tensão há 13 anos, recebeu o implante em 25 de março de 2025. Em duas a três semanas de treino, conseguia controlar dispositivos eletrónicos apenas com o pensamento, operando habilmente jogos de corridas e programas de xadrez. Um segundo doente, identificado como Sr. Zhang, que sofreu uma lesão medular alta em 2022, alcançou uma funcionalidade ainda mais notável. Depois de receber o implante sem fios WRS01 em junho de 2025, aprendeu a controlar uma cadeira de rodas inteligente, a comandar cães robóticos e a realizar trabalho remoto remunerado a verificar produtos para máquinas de venda automática. Tornou-se o primeiro participante conhecido de um ensaio de BCI a conseguir emprego remunerado utilizando apenas sinais neurais.
Já passaram mais de três anos desde o incidente e agora posso finalmente voltar a trabalhar.
O doente explicou o seu papel como separador estagiário, controlando um cursor de computador com o pensamento. O sistema processa sinais neurais, interpreta intenções de movimento e gera comandos de controlo em dezenas de milissegundos, mais rápido do que um piscar de olhos.
O ecossistema chinês de BCI em expansão
Para além do contexto de investigação académica, o desenvolvimento comercial está a acelerar rapidamente. A Zhiran Medical, uma empresa cofundada por Fang Ying, garantiu recentemente mais de 300 milhões de yuans em financiamento da Série A para impulsionar a tradução clínica da tecnologia de BCI invasiva. A empresa desenvolveu sistemas sem fios totalmente implantáveis que suportam até 1.024 canais, com processadores do tamanho de uma moeda que reduzem o consumo de energia em 75 por cento em comparação com designs anteriores. A empresa estabeleceu instalações de fabrico de nível clínico em Pequim, capazes de produzir os elétrodos esticáveis à escala.
Outros intervenientes estão a entrar no mercado com abordagens complementares. A StairMed Technology desenvolveu elétrodos ultraflexíveis que medem um centésimo do diâmetro de um cabelo humano, permitindo que as células cerebrais mal percebam a sua presença. A empresa planeia ensaios multicêntricos com 30 a 40 participantes, com vista à aprovação no mercado até 2028. Entretanto, a Shanghai Brain Tiger Technology demonstrou matrizes de elétrodos flexíveis de 256 canais que alcançam taxas de transmissão de informação comparáveis aos dados publicados pela Neuralink.
Esta atividade comercial é apoiada por políticas nacionais. A China incluiu o desenvolvimento de BCI nas recomendações para o seu próximo 15.º Plano Quinquenal. Em março de 2025, a Administração Nacional de Segurança de Saúde estabeleceu rubricas de preços específicas para a implantação e remoção de BCI invasiva, criando a infraestrutura regulatória para faturação clínica e cobertura de seguros.
A corrida tecnológica global
O desenvolvimento coloca a China em competição direta com empresas norte-americanas, em particular a Neuralink, na corrida para comercializar dispositivos controlados pelo pensamento. Embora os Estados Unidos mantenham vantagens na integração de chips e em produtos de nível de sistema, a China conquistou pontos fortes distintos em materiais para elétrodos flexíveis e técnicas cirúrgicas minimamente invasivas. Os elétrodos chineses apresentam uma área de secção transversal entre um quinto e um sétimo do tamanho dos dispositivos da Neuralink, com uma flexibilidade superior à dos produtos concorrentes em mais de 100 vezes.
As abordagens técnicas divergem significativamente. O sistema totalmente invasivo da Neuralink exige remover uma parte do crânio e implantar matrizes de elétrodos rígidos ou semirrígidos, o que acarreta maiores riscos cirúrgicos. As equipas chinesas têm enfatizado técnicas minimamente invasivas utilizando pequenas incisões no crânio e sondas ultraflexíveis. Lu Junfeng, neurocirurgião no Hospital Huashan, explicou a diferença entre as abordagens de BCI recorrendo a uma analogia desportiva. Os dispositivos não invasivos são como microfones fora de um estádio, captando apenas o ruído da multidão. Os dispositivos semi-invasivos ficam suspensos acima do campo, captando um som mais claro. Os dispositivos invasivos fixam-se diretamente aos jogadores, ouvindo cada palavra com perfeita clareza.
O sistema chinês também beneficia dos pontos fortes do país em infraestruturas de telecomunicações. O sistema WRS01 alcança uma latência ponta a ponta inferior a 100 milissegundos ao utilizar protocolos de comunicação sem fios otimizados, criando um controlo que os utilizadores sentem como natural e imediato.
Continuam a existir desafios técnicos
Apesar destes avanços, persistem obstáculos significativos antes de as BCI invasivas se tornarem tratamentos médicos de rotina. A biocompatibilidade a longo prazo continua a ser uma preocupação central. Embora os testes agudos mostrem uma resposta imunitária mínima, a reação do cérebro a objetos estranhos ao longo de anos ou décadas exige observação contínua. Os investigadores também têm de resolver o desafio das atualizações dos dispositivos. Ao contrário da eletrónica externa, os sistemas implantados não podem ser facilmente substituídos sem cirurgia adicional.
Questões éticas e de segurança acompanham o progresso técnico. As BCI invasivas criam vias diretas para o cérebro, suscitando preocupações sobre a privacidade dos dados neurais e a proteção contra acesso não autorizado. Os especialistas em ética médica sublinham a necessidade de normas rigorosas relativamente à autenticação de identidade, à encriptação da informação e à proteção contra a utilização indevida de dados cerebrais. A tecnologia também exige uma avaliação psicológica cuidadosa, uma vez que os doentes têm de se adaptar a máquinas que interpretam os seus pensamentos.
Em resumo
- Investigadores chineses publicaram um design de elétrodos esticáveis na Nature Electronics, resolvendo o problema de retração que fez com que 85 por cento dos elétrodos do primeiro ensaio humano da Neuralink falhassem
- Os elétrodos em forma de espiral exigem um centésimo da força de estiramento dos designs convencionais, reduzindo os danos nos tecidos e as respostas imunitárias
- A China lançou o seu primeiro ensaio clínico de BCI invasiva em março de 2025, tornando-se o segundo país, depois dos EUA, a alcançar este marco
- Os doentes conseguiram controlar computadores, cadeiras de rodas e cães robóticos com o pensamento, com um participante a regressar ao trabalho remoto remunerado
- Várias empresas chinesas, incluindo a Zhiran Medical e a StairMed, estão a avançar para uma aprovação comercial prevista para 2028
- A tecnologia está incluída no próximo 15.º Plano Quinquenal da China, com códigos de faturação médica específicos estabelecidos para procedimentos de BCI
