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Um indivíduo de 28 anos paralítico há mais de uma década como resultado de uma lesão da medula espinhal se tornou a primeira pessoa a ser capaz de “sentir” sensações físicas graças a uma mão protética diretamente ligada ao seu cérebro, e até mesmo identificar qual dedo mecânico está sendo tocado delicadamente.

De acordo com um comunicado da agência governamental americana DARPA, o avanço, possibilitado pelas tecnologias neurais sofisticadas desenvolvidas no programa Revolutionizing Prosthetics (Revolucionando Próteses) do órgão, inciado em 2006, aponta para um futuro em que as pessoas que vivem com membros paralisados ou amputados não só serão capazes de manipular objetos enviando sinais a partir de seu cérebro para dispositivos robóticos, mas também poderão sentir precisamente o que esses dispositivos estão tocando.

“Nós completamos o circuito”, disse o gerente do programa DARPA Justin Sanchez. “Membros protéticos que podem ser controlados por pensamentos estão mostrando ser uma grande promessa. Mas sem sinais de feedback viajando de volta para o cérebro, pode ser difícil alcançar o nível de controle necessário para realizar movimentos precisos. Pelo fato de conectar por meio de um fio a sensação de toque de uma mão mecânica diretamente ao cérebro, este trabalho mostra o potencial de restauração biotecnológica contínua de uma função quase natural”.

COMO FUNCIONA

O trabalho clínico envolveu a colocação de matrizes de eletrodos no córtex — região do cérebro responsável pela identificação de sensações táteis, como a pressão. Além disso, a equipe colocou matrizes de eletrodos no córtex motor do voluntário, a parte do cérebro que dirige os movimentos do corpo.

Fios elétricos ligaram as matrizes sobre o córtex a uma mão mecânica desenvolvida pelo Laboratório de Física Aplicada (APL) da Universidade Johns Hopkins. Isso deu ao voluntário Nathan — cuja identidade completa não está sendo divulgada para proteger sua privacidade — a capacidade de controlar os movimentos da mão com seus pensamentos, um feito anteriormente realizado no âmbito do programa DARPA por outra pessoa com lesões semelhantes.

Então, abrindo novos caminhos na neurotecnologia, os pesquisadores passaram a fornecer ao voluntário um sentido de tato. A mão do APL contém sensores de torque sofisticados que podem detectar quando a pressão está sendo aplicada a qualquer um de seus dedos, e pode converter essas “sensações” físicas em sinais elétricos. A equipe usou fios para encaminhar esses sinais para as matrizes no cérebro do voluntário.

No primeiro conjunto de testes, no qual os pesquisadores tocaram suavemente cada um dos dedos da mão protética enquanto o voluntário estava com os olhos vendados, ele foi capaz de relatar com quase 100% de precisão qual dedo mecânico estava sendo tocado. A sensação, disse ele, era como se a própria mão estivesse sendo tocada.

PEGADINHA

“Em um ponto, em vez de pressionar um dedo, a equipe decidiu pressionar dois dedos sem dizer a ele”, disse Sanchez, que supervisiona o programa Revolutionizing Prosthetics. “Ele respondeu em tom de brincadeira perguntando se alguém estava tentando pregar uma peça nele. Foi assim que soubemos que as sensações que ele estava percebendo através da mão robótica eram quase naturais”.


Sanchez descreveu as descobertas básicas na quinta-feira no evento “Wait, What?” (Peraí, o quê?), um fórum de tecnologia do futuro organizado pela DARPA em St. Louis, nos EUA. Mais detalhes sobre o trabalho estão sendo retidos aguardando revisão por pares e aceitação para publicação em uma revista científica.

A restauração da sensação com matrizes neurais implantadas é um dos vários avanços baseados em neurotecnologias desenvolvidas no Gabinete de Tecnologias Biológicas da DARPA, órgão criado há apenas 18 meses, disse Sanchez. “Os investimentos da DARPA em neurotecnologias estão ajudando a abrir mundos inteiramente novos de funções e experiências para as pessoas que vivem com paralisia e têm o potencial de beneficiar as pessoas com lesões ou doenças cerebrais debilitantes”, disse ele.

Além do programa Revolutionizing Prosthetics que se concentra na restauração de movimento e sensações, o portfiólio de programas de neurotecnologia da DARPA inclui os programas RAM (Restoring Active Memory, ou Restaurando Memória Ativa) e SUBNETS (Systems-Based Neurotechnology for Emerging Therapies, ou Neurotecnologia Baseada em Sistemas para Terapias Emergentes), que buscam desenvolver interfaces diretas de malha fechada para o cérebro de modo a restaurar funções para pessoas que vivem com perda de memória decorrente de uma lesão cerebral traumática ou de alguma doença neuropsiquiátrica complexa.