Tetraplégicos comandam braço robótico pelo pensamento

Eletrodos inseridos no cérebro de pacientes com paralisia enviaram sinais de movimento para braço mecânico

Maria Fernanda Ziegler, iG São Paulo |


Divulgação/Nature
Cathy Hutchinson, que tem paralisia, bebe com a ajuda do braço robótico comandado por seu cérebro
Uma mulher tetraplégica foi capaz de pegar uma garrafinha térmica e beber café quentinho sem a ajuda de nenhuma pessoa. Os responsáveis pela façanha foram uma equipe internacional de cientistas que conectou eletrodos inseridos em seu córtex motor – parte cerebral responsável pelos movimentos voluntários – a um computador e um braço mecânico. Pela primeira vez em 15 anos, a paciente, conhecida no estudo como S3, conseguiu beber café usando seus próprios sinais neurais para fazer o movimento.

Quando uma pessoa quer se movimentar, ela libera um fluxo de sinais elétricos do cérebro para a medula espinhal. Interrupções nestas vias nervosas impossibilitam a passagem dos sinais elétricos, o que causa a paralisia.

Os testes do braço mecânico controlado pelo pensamento foram feitos com dois pacientes que sofreram AVC há mais de 10 anos. Eles também têm a chamada síndrome do encarceramento, no qual o paciente não consegue mover os membros nem falar, e se comunica apenas por piscadas de olho que indicam as letras de uma palavra ou frase que querem informar. Os resultados do estudo foram divulgados no periódico científico Nature.

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Pesquisadores americanos e alemães implantaram um conjunto de 96 eletrodos do tamanho de uma aspirina no córtex motor, no topo da cabeça dos voluntários. Os sinais cerebrais iam para um computador que decodificava os algoritmos e levava até o braço mecânico. O equipamento recebeu o nome de BrainGate2.

Veja o vídeo da paciente com paralisia comandando braço robótico com o pensamento
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"Eu penso em movimentar a minha mão e o meu punho. É muito confortável e natural imaginar minha mão direita se movendo para a direção que eu quero que o braço robótico se mova", contou Cathy Hutchinson, de 58 anos. Ela usou os olhos para indicar as letras de seu relato divulgado à imprensa. A atividade também não exige concentração excessiva. De acordo com a paciente, ela não fez nada além do que estava acostumada a coordenar pelos pensamentos antes de perder os movimentos. "No início tive que me concentrar e focar os músculos que usaria para executar determinadas funções".

Robert, o outro paciente que participou do experimento também informou que não teve dificuldade de comandar o braço robótico pelo pensamento. “Eu só imaginei que estava mexendo o meu próprio braço e o braço mecânico foi para onde eu queria que ele fosse”, anunciou o homem de 66 anos.

Os pesquisadores ficaram entusiasmados com o fato mesmo depois de anos de paralisia, o córtex motor dos dois pacientes continuou funcionando, sendo capaz de liberar sinais neurais.

Interação cérebro-máquina
Os sinais neurais enviados pelos pacientes foram interpretados por um computador do tamanho de uma geladeira, que é conectado ao braço robótico e aos eletrodos. Os pesquisadores destacaram que para cada indivíduo eles construíram um novo decodificador. “Cada neurônio é uma espécie de torre transmissão de rádio e tem centenas de sensores. Há um padrão comum para os movimentos, mas muda muito o conjunto de sinais dados por cada indivíduo para fazer cada movimento”, disse John Donoghue, neurocientista da Universidade de Brown e pioneiro no desenvolvimento do BrainGate, há mais de uma década.

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Para habilitar os computadores a interpretar os sinais neurais corretamente, Robert imaginou controlar o braço do robô, enquanto observava movimentos pré-programados. A atividade cerebral correspondente foi  gravada e usada para construir um mapa entre os padrões de sinais do cérebro  de Robert e as atividades realizadas pelo robô.

O equipamento ainda precisa passar por uma série de testes até que seja aprovado. Há ainda a questão financeira para comercializá-lo. “Eu acredito que seja questão de anos, menos de uma década que vamos conseguir comercializá-los”, disse Leigh Hochberg, neurologista da Brown Universidade.

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