A Elemind, fundada por pesquisadores do MIT, desenvolveu uma faixa de cabeça que usa estimulação acústica para colocar as pessoas em estado de sono.
Você já se revirou na cama depois de um longo dia, desejando poder programar seu cérebro para desligar e dormir um pouco?
Isso pode parecer ficção científica, mas esse é o objetivo da startup Elemind, que está usando uma faixa de cabeça para eletroencefalograma (EEG) que emite estimulação acústica alinhada às ondas cerebrais das pessoas para colocá-las em um estado de sono mais rapidamente.
Em um pequeno estudo de adultos com insônia no início do sono, 30 minutos de estimulação do dispositivo diminuíram o tempo que eles levaram 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 por Ed Boyden ’99, MNG ’99 do MIT; 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 diversas vantagens em relação aos remédios para dormir que podem causar efeitos colaterais e dependência.
“Queríamos criar uma opção não química para pessoas que queriam ter um sono ótimo sem efeitos colaterais, para que pudessem obter todos os benefícios do sono natural sem os riscos”, diz Perry, CEO da Elemind. “Há várias pessoas que achamos que se beneficiariam deste dispositivo, seja você uma mãe que amamenta e talvez não queira tomar um medicamento para dormir, alguém viajando através de fusos horários que queira combater o jet lag ou alguém que simplesmente queira 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 PhD em inteligência artificial em 2015. Em 2014, Wang estava co-ministrando uma aula com Grossman quando eles começaram a trabalhar juntos para medir de forma não invasiva 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 mutável e então quer mudar seu estímulo em tempo real em resposta a essa variável”, explica Boyden, que indicou a Wang e Grossman um conjunto de técnicas matemáticas que se tornaram parte da propriedade intelectual central da Elemind.
A estimulação de fase bloqueada 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 eles 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 regulado: 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 produto de anos de duração que levou ao dispositivo de faixa de cabeça que a Elemind usa hoje. A faixa de cabeça mede 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 lentamente reduzido.
“Temos uma teoria de que o som que tocamos desencadeia uma resposta auditiva evocada 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 cerebral. Para pessoas que ruminam muito antes de dormir, seus cérebros estão ativamente funcionando. Isso encoraja seus cérebros a se acalmarem.”
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 do Alzheimer e muito mais.
“Não estamos apenas desenvolvendo este produto, mas também avançando no campo da neurociência ao coletar dados de alta resolução para, com sorte, ajudar outros a conduzir novas pesquisas”, diz Wang.
As colaborações levaram a alguns resultados empolgantes. Pesquisadores da Universidade McGill descobriram que usar a estimulação acústica da 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 para o sono por enquanto, mas a empresa planeja desenvolver outras soluções, desde intervenções médicas até aumento de memória e foco, conforme a ciência evolui.
“A visão é como podemos ir além do sono para o que poderia, em última análise, 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 fazer disso uma ferramenta que pode ser aplicada a um monte de aplicativos diferentes com uma única peça de hardware que tem muitos protocolos de estimulação diferentes?”
