Pesquisadores desenvolvem faixa de cabeça que ajuda a dormir mais rápido

A Elemind, fundada por pesquisadores do MIT, desenvolveu uma faixa de cabeça que usa estimulação acústica para levar as pessoas a um estado de sono.

Você já se revirou na cama depois de um longo dia, desejando poder apenas programar seu cérebro para desligar e dormir um pouco?

Isso pode soar como ficção científica, mas esse é o objetivo da startup Elemind, que está usando uma faixa de eletroencefalograma (EEG) que emite estimulação acústica alinhada com as ondas cerebrais das pessoas para movê-las para um estado de sono mais rapidamente.

Em um pequeno estudo com adultos com insônia no início do sono, 30 minutos de estimulação do dispositivo diminuíram o tempo que levavam para adormecer em 10 a 15 minutos. Neste verão, a Elemind começou a enviar seu produto para um pequeno grupo de usuários como parte de um programa piloto inicial.

A empresa, fundada pelo professor do MIT Ed Boyden ’99, MNG ’99; David Wang ’05, SM ’10, PhD ’15; o ex-pós-doutorado Nir Grossman; a ex-afiliada de pesquisa do Media Lab, Heather Read; e Meredith Perry, planeja coletar feedback dos primeiros usuários antes de tornar o dispositivo mais amplamente disponível.

A equipe da Elemind acredita que seu dispositivo oferece várias vantagens sobre as pílulas para dormir que podem causar efeitos colaterais e dependência.

“Queríamos criar uma opção não química para pessoas que queriam dormir bem sem efeitos colaterais, para que você pudesse obter todos os benefícios do sono natural sem os riscos”, diz Perry, CEO da Elemind. “Há várias pessoas que achamos que se beneficiariam com este dispositivo, seja você uma mãe que amamenta e pode não querer tomar um medicamento para dormir, alguém que viaja por fusos horários que deseja combater o jet lag ou alguém que simplesmente deseja melhorar seu desempenho no dia seguinte e sentir que tem mais controle sobre seu sono. “

Da pesquisa ao produto

A jornada acadêmica de Wang no MIT durou quase 15 anos, durante os quais ele obteve quatro diplomas, culminando em um doutorado em inteligência artificial em 2015. Em 2014, Wang estava dando uma aula com Grossman quando eles começaram a trabalhar juntos para medir de forma não invasiva as oscilações biológicas em tempo real no cérebro e no corpo. Por meio desse trabalho, eles ficaram fascinados com uma técnica para modular o cérebro conhecida como estimulação de fase bloqueada, que usa estimulação visual, física ou auditiva precisamente cronometrada que se alinha com a atividade cerebral.

“Você está medindo algum tipo de variável e, em seguida, deseja alterar seu estímulo em tempo real em resposta a essa variável”, explica Boyden, que apontou Wang e Grossman para um conjunto de técnicas matemáticas que se tornaram algumas das principais propriedades intelectuais da Elemind.

A estimulação com bloqueio de fase tem sido usada em conjunto com eletrodos implantados no cérebro para interromper convulsões e tremores por anos. Mas em 2021, Wang, Grossman, Boyden e seus colaboradores publicaram um artigo mostrando que poderiam usar estimulação elétrica de fora do crânio para suprimir a síndrome do tremor essencial, o distúrbio de movimento adulto mais comum.

Os resultados foram promissores, mas os fundadores decidiram começar provando que sua abordagem funcionava em um espaço menos regulamentado: o sono. Eles desenvolveram um sistema para fornecer pulsos auditivos cronometrados para promover ou suprimir oscilações alfa no cérebro, que são elevadas na insônia.

Isso deu início a um processo de desenvolvimento de produtos de anos que levou ao dispositivo de faixa de cabeça que a Elemind usa hoje. A faixa de cabeça mede as ondas cerebrais por meio de EEG e alimenta os resultados nos algoritmos proprietários da Elemind, que são usados para gerar áudio dinamicamente por meio de um driver de condução óssea. No momento em que o dispositivo detecta que alguém está dormindo, o áudio é reduzido lentamente.

“Temos uma teoria de que o som que tocamos desencadeia uma resposta evocada auditiva no cérebro”, diz Wang. “Isso significa que fazemos com que seu córtex auditivo basicamente libere essa explosão de voltagem que varre seu cérebro e interfere em outras regiões. Algumas pessoas que usaram Elemind o chamam de bloqueador de cérebro. Para as pessoas que ruminam muito antes de dormir, seus cérebros estão funcionando ativamente. Isso incentiva seu cérebro a se acalmar.

Além do sono

A Elemind estabeleceu uma colaboração com oito universidades que permite aos pesquisadores explorar a eficácia da abordagem da empresa em uma variedade de casos de uso, desde tremores até formação de memória, progressão de Alzheimer e muito mais.

“Não estamos apenas desenvolvendo este produto, mas também avançando no campo da neurociência, coletando dados de alta resolução para ajudar outras pessoas a realizar novas pesquisas”, diz Wang.

As colaborações levaram a alguns resultados empolgantes. Pesquisadores da Universidade McGill descobriram que o uso da estimulação acústica do Elemind durante o sono aumentou a atividade em áreas do córtex relacionadas à função motora e melhorou o desempenho de adultos saudáveis em tarefas de memória. Outros estudos mostraram que a abordagem pode ser usada para reduzir tremores essenciais em pacientes e melhorar a recuperação da sedação.

A Elemind está focada em sua aplicação do sono por enquanto, mas a empresa planeja desenvolver outras soluções, desde intervenções médicas até memória e aumento de foco, à medida que a ciência evolui.

“A visão é como vamos além do sono para o que poderia se tornar uma loja de aplicativos para o cérebro, onde você pode baixar um estado cerebral como você baixa um aplicativo?” Perry diz. “Como podemos tornar isso uma ferramenta que pode ser aplicada a várias aplicações diferentes com uma única peça de hardware que possui muitos protocolos de estimulação diferentes?”