O uso de exoesqueletos e treinamento em avatares ainda estão em filmes de ficção, mas um pesquisador brasileiro lidera uma pesquisa que tornará isto realidade, levando muitas pessoas com paralisia à melhora dos movimentos (e quem sabe ao Nobel inédito para a nação pentacampeã).

O treinamento com a recente tecnologia de interface cérebro-máquina (Brain Machine Interface ou BMI), pode dar a possibilidade de reverter paralisias das pernas, mesmo em pessoas paralisadas há mais de uma década. Além disso metade dos pacientes passou de um diagnóstico de paralisia completa à paralisia incompleta.

O programa de reabilitação neurológica com BMI, que parece ter saído de um roteiro de Sci-Fi, usou realidade virtual, revestimentos com tecnologia de toque, andadores robóticos e um “exoesqueleto robótico controlado pelo cérebro” personalizado.
Embora o estudo tenha sido com poucas pessoas (oito pacientes), os pesquisadores afirmam que os resultados foram muito importantes. Todos recuperaram o controle dos músculos abaixo da lesão na medula, levando a uma melhora do andar.

Exoesqueleto do filme Elysiu

Exoesqueleto do filme Elysium (2013). Fonte

O artigo publicado na revista Scientific Reports, em agosto de 2016, mostrou um resultado surpreendente, que envolveu uma mulher que tinha paralisia há 13 anos. Após um ano de treinamento, ela conseguiu caminhar usando órteses (apoio externo, como muletas) associado a um sistema de suporte de peso corporal. No início do treinamento, a paciente não conseguia sequer ficar de pé com as órteses.

O brasileiro (!!!) Dr. Miguel Nicolelis, principal pesquisador, neurologista e professor de neurobiologia na Duke University diz: “Observar esses pacientes tem sido a experiência mais emocionante da minha carreira, e eu estou na ciência há 33 anos”. O mais notável brasileiro nas neurociências lembra também que “Até o momento, ninguém havia visto a recuperação dessas funções em um paciente tantos anos após ser diagnosticado com paralisia completa”.

Dr Miguel Nicolelis, líder da pesquisa

Dr Miguel Nicolelis, brasileiro que não desiste nunca e líder da pesquisa

Como funciona?

O sistema de interface cérebro-máquina que está sendo trabalhado há 20 anos pelo Dr. Nicolelis conectam a comunicação cerebral com computadores e até próteses.

Muitas pesquisas, que incluam ratos e posteriormente o uso de realidade virtual com primatas para controlar movimentos tridimensionais de um avatar e de membros robóticos, juntamente com um estudo de registro da atividade cerebral em humanos publicado em 2004, levaram a uma melhor compreensão de “como o cérebro codifica o movimento”, conforme o professor.

O presente estudo faz parte do projeto Walk Again, de São Paulo, que conta com a colaboração de 100 cientistas em 25 países dedicados a ajudar as pessoas com várias condições semelhantes de perda de movimento por lesões neurológicas.

Como foi o treinamento?

Os pacientes – todos com lesão medular há mais de um ano – começaram com duas horas por semana de treinamento com interface cérebro-máquina. O registro de sua atividade cerebral foi feito por um aparelho não invasivo chamado eletroencefalografia (EEG).

Inicialmente sentados, os pacientes aprenderam a operar avatares de si mesmos (sim, igual os seres azuis do filme Avatar) em um ambiente de realidade virtual imersiva usando a atividade cerebral. Outra parte do processo usou equipamentos para andar com suporte de peso, com uma espécie de exoesqueleto.
equipamento usado na pesquisa, com roupa preta, sensores não invasivos na cabeça e exoesqueleto.

Equipamento usado na pesquisa. Fonte: AASDAP São Paulo, Brasil

 

Outros sistemas incluíam ainda exoesqueletos nos membros inferiores e um revestimento que simulava o sentido do tato. Esses revestimentos usam diferentes vibrações de forma que os pacientes teriam uma sensação quando, por exemplo, o avatar andasse na areia e outra sensação quando andasse na grama.

“O feedback tátil é sincronizado e o cérebro do paciente cria uma sensação de que ele mesmo está andando, sem a assistência de dispositivos”, disse o Dr. Nicolelis.

Resultados animadores!

Após um ano de treinamento, 100% dos pacientes apresentaram melhoria na sensação em várias partes do corpos que foram submetidas ao treinamento.

Melhorias nas percepções do tato, da vibração e da dor se iniciaram aos sete meses, atingindo seus picos aos 10 meses.

Os pesquisadores se animaram com os resultados que sugerem pela primeira vez que a exposição a longo prazo a protocolos de interface cérebro-máquina enriquecido com feedback tátil (o simulador de tato) e combinado com treinamento de marcha robótica podem desencadear recuperação neurológica parcial.

Fonte: Revista Nature