Pesquisa leva homem paralisado a sentir e mover braço robótico com a mente

Cientistas americanos conseguiram fazer com que um homem paralisado controlasse um braço robótico através de um implante cerebral, que permite que o paciente sinta o movimento do braço, dedos e mão.

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Publicada na revista Science, a pesquisa com o paciente Nathan Copeland, que ficou paralítico em um acidente na adolescência, vem sendo desenvolvida há mais de 15 anos.

Nas versões anteriores do projeto, Copeland guiava o braço usando apenas a visão. “Quando tive apenas feedback visual, pude ver que a mão havia tocado o objeto, mas às vezes eu ia pegá-lo e ele caía", conta.

Jennifer Collinger, pesquisadora no estudo, disse que a tarefa típica de agarrar um objeto demorava cerca de 20 segundos. Ao tentar através de um feedback sensorial, e não um baseado na visão, Copeland diminuiu o tempo na metade.

De acordo com Collinger, informações táteis são importantes para usar um braço robótico de prótese de membro, porque é difícil agarrar um objeto que você não pode sentir. "Mesmo algo simples como pegar um copo e tentar manter a pressão adequada ao movê-lo para outro local, depende muito do feedback tátil de sua mão."

Com a conclusão que o sentido do tato era mais eficiente, Collinger e sua equipe passaram anos tentando desenvolver o novo braço robótico.

Para o funcionamento da interface cérebro-computador, a equipe colocou eletrodos em uma área do cérebro de Copeland que processa informações sensoriais, o que permitiu que pulsos elétricos enviados conseguissem simular uma série de sensações.

A estimulação na ponta dos dedos, por exemplo, gerou sensações que pareciam vir das próprias mãos do paciente. O próximo passo da equipe foi descobrir como gerar tais sinais quando o braço robótico e a mão entrassem em contato com algo.

Os resultados na etapa final foram surpreendentes, com Copeland realizando tarefas como pegar um objeto ou despejar água tão rápido quanto uma pessoa faria com suas próprias mãos.

"A sensação realmente mudava de intensidade com base em quanta força a mão exercia sobre o objeto, então, eu também conseguia dizer se eu tinha um controle firme sobre ele ou não", disse Copeland, que também afirma que a sensação do toque com o uso do braço robótico é um "benefício adicional", já que faz parecer mais natural, e que o controle é tão intuitivo que parece como se estivesse movendo o próprio braço.

Apesar do avanço significativo, a maioria dos membros robóticos sensoriais ainda tem habilidades rudimentares. Outras coisas, como detectar a temperatura ou a textura de algo, ainda não podem ser feitas.

Como Jeremy D. Brown, professor assistente na Universidade Johns Hopkins, explica: "Sinto a pressão, sinto o deslizamento, sinto se o objeto está molhado ou seco, posso sentir a textura dele, sei se é áspero, se é liso".

Os cientistas estão começando a aprender como fazer mãos e dedos artificiais detectarem características sutis como as exemplificadas. O braço robótico usado em Copeland, com seu feedback sensorial, é a primeira etapa.

"Não se trata apenas de colocar a mão no bolso e pegar as chaves", comenta Brown. "É também a capacidade de segurar a mão de uma pessoa amada e sentir essa conexão emocional."

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