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Sexta-feira, 014 de Outubro de 2011

Pesquisas alavancadas nas mudanças na medicina do Brasil e do mundo.
Outubro 2011


Macacos sentem e movem objetos virtuais usando apenas seus cérebros

Estudo publicado na revista Nature faz parte do Projeto Walk Again, cujas novas etapas ocorrem no Brasil, no IINN-ELS

O laboratório de neurociências da Universidade de Duke, dos EUA, concluiu a segunda e penúltima etapa do Projeto Walk Again, cuja meta é fazer um jovem paraplégico dar o pontapé inicial da Copa do Mundo de 2014. Pela primeira vez dois macacos conseguiram identificar a textura de objetos virtuais, além de mover um avatar usando somente a atividade do cérebro. Esta demonstração aconteceu em via de mão dupla, ou seja, entre o cérebro de um primata e um corpo virtual. O estudo foi publicado dia 5 de setembro, pela revista científica Nature.

O Projeto Walk Again, liderado por Miguel Nicolelis, é uma organização internacional, consórcio sem fins lucrativos, criada por uma equipe de cientistas brasileiros, americanos, suíços e alemães, que visa restaurar a mobilidade de corpo inteiro para os pacientes tetraplégicos. Para tanto é utilizada uma interface cérebro-máquina-cérebro, implementada em conjunto com um exoesqueleto robótico de corpo inteiro. A partir de 2012, o projeto será desenvolvido no Brasil, pela equipe do Instituto de Neurociências de Natal Edmond e Lilly Safra (IINN-ELS). A ideia é que o projeto seja concluído no Brasil, na cidade de Natal.

Os macacos, sem mover nenhuma parte do seu corpo real, usaram a atividade elétrica de seus cérebros para dirigir as mãos virtuais de um avatar até a superfície de objetos virtuais. Em contato, eles foram capazes de diferenciar as suas texturas, expressas como padrões de sinais elétricos, transmitidos por minuto para os cérebros dos macacos. Três diferentes padrões elétricos correspondiam a cada uma das três texturas de objetos diferentes.

Pelo fato de nenhuma parte do corpo real dos animais ter sido envolvida na operação desta interface cérebro-máquina-cérebro, esses experimentos sugerem que, no futuro, pacientes severamente paralisados devido a uma lesão da medula espinhal poderão tirar proveito desta tecnologia. E isto acontecerá não só para recuperar mobilidade, mas também para ter o sentido do tato restaurado. “Com a nova etapa do estudo concluída, será possível a pacientes tetraplégicos aproveitar essa tecnologia não apenas para mover seus braços e mãos e voltar a andar, mas também para sentir a textura de objetos colocados em suas mãos, ou ter experiência com as superfícies do terreno sobre o qual eles passeiam com a ajuda de um exoesqueleto robótico", disse Nicolelis.

A interação entre o cérebro e um avatar virtual foi totalmente independente do corpo real do animal, pois os macacos não mexeram os braços nem as mãos de verdade. Eles sequer usaram sua pele real para tocar os objetos e identificar a sua textura. É quase como a criação de um novo canal sensorial, por meio do qual o cérebro pode continuar a processar a informação que até o experimento não eram mais capazes de realizar.
"O sucesso notável com primatas não-humanos é o que nos faz acreditar que os humanos poderão realizar a mesma tarefa com muito mais facilidade no futuro próximo", disse Nicolelis. "Esperamos que nos próximos anos, esta tecnologia ajude a restaurar uma vida mais autônoma para muitos pacientes que estão atualmente bloqueados, sem a capacidade de se mover ou ter qualquer sensação tátil", explica o neurocientista.

Os resultados fornecem novas evidências de que é possível criar um exoesqueleto robótico, para que pacientes paralisados possam explorar e receber feedbacks do mundo exterior. Tal exoesqueleto será diretamente controlado pela atividade cerebral voluntária do paciente, a fim de permitir que este se mova de forma autônoma. Simultaneamente, sensores distribuídos em todo o exoesqueleto geram um tipo de feedback tátil necessário para o cérebro identificar a textura, a forma e a temperatura dos objetos, assim como muitas características da superfície sobre a qual os pacientes andam.

O estudo teve como autores, além do Dr. Miguel Nicolelis, Joseph E. O'Doherty, Mikhail A. Lebedev, Peter J. IFFT, Katie Z. Zhuang, todos do Centro de Neurociência da Universidade de Duke, e Shokur Solaiman e Hannes Bleuler, da Escola Politécnica Federal da Lausanne (EPFL), em Lausanne, Suíça. Este trabalho foi financiado pelo Instituto Nacional de Saúde dos EUA.

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Publicado : http://www.natalneuro.org.br