Nesse artigo vamos apresentar um estudo para um projeto BMI para um livro que estávamos preparando para publicação. A ideia original era projetar e montar um módulo analógico baseado em amplificadores de instrumentação e filtros ativos com amplificadores operacionais.
A entrada desse módulo é um par de eletrodos comerciais usados para registros de Eletroencefalograma (EEG). A saída, um sinal contínuo que varia entre 45 milivolts e 1 volt, vai ligado diretamente a uma entrada analógica do Arduino. Essa saída do módulo analógico pode também ser observada diretamente na tela de um osciloscópio básico.
Mas nesse primeiro momento vamos mostrar somente o estudo da parte analógica do projeto.
Um Pouco de História
As primeiras pesquisas em BMI buscavam controlar neuropróteses, membros humanos artificiais, com os sinais de EEG; aqueles impulsos nervosos gerados pelos neurônios em nossos cérebros e captados com sensores posicionados sobre certas regiões da cabeça.
A existência dos potenciais elétricos em cérebros de mamíferos é conhecida desde 1875 quando o cientista inglês Richard Caton observou atividades elétricas em cérebros expostos de coelhos e macacos utilizando como instrumento de medida um galvanômetro de espiral, um aparelho de laboratório da época criado para detectar o movimento e a direção de correntes elétricas muito fracas, e dois contatos metálicos como eletrodos.
Trabalhando de modo independente com coelhos e cães, o neurofisiologista polonês Adolf Beck em 1890 descobriu que se podia ter algum controle sobre as flutuações elétricas cerebrais das cobaias com estímulos externos, como luzes e sons.
Interessado pelas pesquisas de Caton, em 1924 o médico alemão Hans Berger aperfeiçoou o galvanômetro de espiral tornando-o muito mais sensível a flutuações tênues de tensões elétricas, e modificou os eletrodos até então usados. Seus primeiros registros impressos foram por ele chamados de Eletroencefalograma (EEG), designação que até hoje perdura.
Com seu aparelho, o eletroencefalógrafo, Berger descobriu a primeira onda cerebral, de cerca de 10 Hz, batizada por ele de onda Alfa, a primeira letra do alfabeto grego. Porém naquela época muita gente via em Berger mais um desses malucos que surgem e desaparecem com suas ideias, digamos, um tanto esotéricas.