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Por mais de uma década, os pesquisadores trabalham para criar retinas digitais artificiais que podem ser implantadas no olho para permitir que os cegos vejam novamente. Muitos desafios estãono caminho, mas os pesquisadores da Universidade de Stanford podem ter encontrado a chave para solucionar um dos mais irritantes: o calor. A retina artificial requer um chip de computador muito pequeno com muitos eletrodos de metal aparecendo. Os eletrodos primeiro registram a atividade dos neura´nios ao seu redor para criar um mapa dos tipos de células. Essa informação éusada para transmitir dados visuais de uma ca¢mera para o cérebro. Infelizmente, o olho produz tantos dados durante a gravação que os eletra´nicos ficam muito quentes.

"Os chips necessa¡rios para construir uma retina artificial de alta qualidade fritariam essencialmente o tecido humano com o qual estãotentando interagir", diz  EJ Chichilnisky , professor dos departamentos de Neurocirurgia e Oftalmologia, da  equipe de retina artificial de Stanford .

Membros da equipe, incluindo Chichilnisky e seus colaboradores nos departamentos de Engenharia Elanãtrica e Ciência da Computação de Stanford, anunciaram recentemente que desenvolveram uma maneira de resolver esse problema, comprimindo significativamente as enormes quantidades de dados visuais que todos esses neura´nios nos olhos criam. Eles discutem seu avanço  em um estudo  publicado nas transações do  IEEE em circuitos e sistemas biomédicos.

Boris Murmann , professor de engenharia elanãtrica no projeto retina, diz que a equipe encontrou uma maneira de extrair o mesmonívelde entendimento visual usando menos dados. Ao entender melhor quais amostras de sinal são importantes e quais podem ser ignoradas, a equipe conseguiu reduzir a quantidade de dados que precisam ser processados. a‰ como estar em uma festa tentando extrair uma única conversa coerente em meio ao barulho de uma sala lotada - algumas vozes importam muito, mas a maioria ébarulhenta e pode ser ignorada.

"Comprimimos os dados por ser mais seletivo, ignorando as amostras de rua­do e de linha de base e digitalizando apenas os picos aºnicos", diz Murmann.

Anteriormente, a digitalização e a compactação eram feitas separadamente, levando a muito armazenamento e transferaªncia de dados extras. "Nossa inovação insere técnicas de compressão no processo de digitalização", diz  Subhasish Mitra , professor de engenharia elanãtrica e ciência da computação. Essa abordagem retanãm as informações mais aºteis e émais fa¡cil de implementar em hardware.

Dante Muratore, pesquisador de pa³s-doutorado da equipe, diz que o processo ésurpreendentemente direto conceitualmente. Cada ponta tem sua própria forma de onda que ajuda os pesquisadores a determinar que tipo de canãlula a produziu - um conhecimento essencial na retina, onde células diferentes tem funções diferentes. Sempre que dois ou mais eletrodos na retina artificial registram amostras de sinal idaªnticas, ele étratado como uma "colisão", eliminando efetivamente os dados. As colisaµes podem ser ignoradas com segurança. Por outro lado, sempre que uma amostra de sinal exclusiva éregistrada por um aºnico eletrodo, ela éconsiderada de alto valor e éarmazenada para processamento posterior. Ao testar sua abordagem, os pesquisadores dizem que seu manãtodo eficiente de coleta de dados perde apenas 5% das células, mas reduz os dados adquiridos em 40 vezes.

Os pesquisadores acreditam que éo primeiro passo para um dia de chips implanta¡veis ​​eficientes e funcionais que funcionariam não apenas nos olhos, mas em outras interfaces cérebro-ma¡quina chamadas "neuroprosthetic" que transformam impulsos nervosos em sinais de computador. Tais aplicações podem incluir ma¡quinas controladas pelo cérebro que  restauram o movimento dos paralisados  e ouvem os surdos, ou que abrem novas abordagens que auxiliam a memória, aliviam doenças mentais ou atémelhoram vea­culos auta´nomos.

"Este éum passo importante que um dia podera¡ nos permitir construir uma retina digital com mais de 10.000 canais", diz Muratore.