(Créditos da imagem: Society for Science and the Public).

Um jovem cientista está trabalhando em uma resposta: uma nova geração de próteses de antebraço que permitirão que seus usuários realizem tarefas motoras finas, como digitar em um teclado ou tocar piano. As próteses atuais apenas permitem movimentos pré-programados para abrir, fechar ou apontar a mão da prótese. “Porque a atividade muscular deve ser lida [pelo sensor prótese] antes de ser transformada em movimento, o método atual torna os movimentos limitados, lentos e não contínuos”, explicou o estudante. Isso significa, por exemplo, que as pessoas com antebraços protéticos nem sempre podem sentir pressão ou ter dificuldade em agarrar objetos delicados.

Às vezes, a melhor tecnologia a que um amputado tem acesso é “um braço pesado e fraco que se move devagar, não consegue sentir nada e, muitas vezes, confunde as intenções do usuário”, de acordo com um artigo de 2012 do Wired.

Luiz cria interfaces cérebro-máquina para controlar melhor os membros prostéticos e melhorar seus comentários táteis. Outro potencial emocionante para este trabalho é que pode ajudar pacientes com comunidades não-comunicativas, oferecendo uma maneira de restaurar o movimento e a sensação.

Milhares de pessoas em todo o mundo são diagnosticadas erroneamente como sendo estado vegetativo ou coma, explicou Luiz. “Não consigo imaginar quanta angústia e terror essas pessoas sentem, conscientes, mas incapazes de se comunicar”, disse ele. “Eu decidi dar voz a todas essas pessoas, estendendo a aplicação [do meu projeto] até às pessoas anestesiadas durante a cirurgia ou pessoas com distúrbios cerebrais”.

Restaurar os movimentos e sensibilidades dos amputados e ajudar as pessoas a se comunicar é mais do que apenas resolver problemas de saúde com a tecnologia, disse Luiz. “É permitir que as pessoas recuperem sua dignidade como seres humanos”.

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O estudante está trabalhando em uma nova geração de próteses de antebraço que podem realizar tarefas motoras finas.

Luiz foi inspirado por um episódio do programa de televisão americano “House” para criar uma maneira de medir com precisão os movimentos de membros fantasmas. Ele usa o “método contínuo de descodificação” das interfaces cérebro-máquina para relacioná-los com a atividade muscular no toco de um amputado.

“O método de controle da prótese possibilita recuperar a maioria dos movimentos perdidos dos membros e fazem com que os movimentos da junção da mão e do pulso sejam contínuos, independentes e fluídos”, disse o estudante.

Primeiro, Luiz trabalhou para aumentar o controle contínuo e independente das articulações nas próteses. Ele precisava medir a atividade do cérebro e a ação do corpo, criar um programa decodificador e testá-lo, conectando-o à atividade cerebral para observar o quão bem o programa poderia converter a ação do motor. Essa abordagem foi feita pela primeira vez usando a atividade cerebral do macaco para controlar um videogame.

Este método faz com que os movimentos da mão e do pulso sejam contínuos, independentes e fluídos.

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Luiz treinou amputados em um ambiente de realidade virtual onde podiam controlar e sentir movimentos de um antebraço virtual. Os amputados controlaram os movimentos de uma prótese em um formato de videogame. Isso permitiu a Luiz entregar sinais de força e temperatura no bíceps dos amputados através de um módulo tátil de feedback, o que fez parecer que os sinais estavam no final do membro fantasma. Isso ajudou seus cérebros a processar as informações como a falta de seu membro antes da amputação.

“Não consigo revelar muitos detalhes sobre o novo design da interface do computador porque ainda estou trabalhando os detalhes técnicos”, disse ele. “Mas, uma vez pronto, esse novo paradigma poderá ajudar as pessoas a se comunicarem com o mundo exterior”.

“Isso permite que as pessoas recuperem sua dignidade como seres humanos”, disse o jovem pesquisador.

Outro aspecto da interface foi o controle independente das articulações prostéticas das mãos, que Luiz conseguiu através da “decodificação contínua de certos aspectos dos sinais EMG coletados dos músculos remanescentes no toco do amputado”, afirmou.

Ao adicionar feedback tátil de alta resolução, incluindo força e temperatura, é possível livrar-se da síndrome do membro fantasma, que às vezes afeta os amputados. A síndrome do membro fantasma ocorre quando as pessoas experimentam sensações, incluindo dor, em um membro que eles tiveram de amputar. Provoca sensações na área onde o membro seria, como se ainda estivesse ligado aos seus corpos. O método de Luiz pode ajudar os amputados a perceber de onde as sensações são provenientes e reaprender o feedback real tátil.

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“Com o meu método, é possível fazer com que os amputados transradiais recuperem o controle contínuo de mais graus de liberdade do que com o método atual de controle de próteses, que não mudou muito desde a sua criação”, disse Luiz.

Referências:

  1. CHOROST, Michael. “A true bionic limb remains far out of reach; Wired. Acesso em 06 jul. 2017.
Fonte:SSP
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Giovane Almeida
Sou baiano, tenho 17 anos e sou fascinado pelo Cosmos. Atualmente trabalho com a divulgação científica na internet — principalmente no Ciencianautas, projeto em que eu mesmo fundei aos 15 anos de idade —, com ênfase na astronomia e biologia.

1 comentário

  1. Acho fantástico esse casamento de conhecimento científico e inspiração vindas do cotidiano dequeles que a fazem, como nesse caso a série House, uma vez que o processo criativo implica na originalidade, e esta nada mais é do que a junção de peças que já estão aí, assim como, os brinquedos da Lego.
    Estou na torcida para que o projeto se desenvolva e apresente significativas melhorias para esse meio!!

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