Experimento de Miguel Nicolelis demonstra que é possível devolver tato com interface cérebro-máquina

SÃO PAULO – Um grupo do qual faz parte o pesquisador brasileiro Miguel Nicolelis publicou um estudo pioneiro na capa da revista Nature desta semana, provando pela primeira vez em um experimento que o cérebro pode recuperar a sensação tátil através de uma microestimulação elétrica no córtex. O estudo demonstrou uma comunicação bidirecional entre o cérebro e um elemento externo, como explica um trecho da pesquisa publicada nesta quarta-feira, 5, pela revista cientifica:

“Interfaces cérebro-máquina gravam e usam a atividade neuronal do cérebro para estabelecer uma comunicação direta com elementos externos, como braços biônicos. Esperamos que esse mecanismo possa ser usado para reestabelecer as funções sensoriais e motoras dos membros, mas por enquanto ainda não havia sensação tátil nessa tecnologia. Aqui nós demonstraremos uma experiência com uma interface cérebro-máquina que pode reestabelecer o sentido de tato nos seres humanos através de uma microestimulação  do córtex somatosensorial primário.”

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“A ideia é criar uma espécie de sexto sentido que vai possibilitar que um paciente quadriplégico recupere a sensação tátil ao usar uma veste robótica, podendo identificar o tipo de terreno que está pisando ou a textura de um objeto que segura com uma mão biônica”, explicou Nicolelis, em entrevista exclusiva ao Link.

O texto foi assinado por sete autores, quatro do Centro de Neurociência de Duke (Nicolelis, Joseph E. O’Doherty, Mikhail A. Lebedev, Peter J. Ifft e Katie Z. Zhuang) e dois da Escola Politécnica de Lausanne (Shokur Solaiman e Hannes Bleuler), todos eles ligados um consórcio internacional chamando Projeto Walk Again (voltar a andar), que pretende criar uma veste robótica que interprete sinais elétricos do cérebro e devolva o movimento para pacientes quadriplégicos.

“A veste terá sensores de pressão que criarão um padrão, e esse padrão será traduzido em um estímulo elétrico proporcional a textura dos terrenos ou objetos. Ao mesmo tempo que os sinais elétricos do cérebro podem ser usados para controlar o avatar do corpo, o órgão pode receber um feedback do que esse avatar encontra no espaço virtual. Partindo da mesma lógica, outras pesquisas, por exemplo, podem criar uma tecnologia que possibilite a identificação da temperatura, tornando as próteses biônicas mais sensíveis”, diz Nicolelis.

Ele afirma que novas etapas da pesquisa devem ser conduzidas no Instituto Internacional de Neurociências de Natal (RN) nos próximos anos e gradualmente apresentadas ao mundo em ambiciosas demonstrações que envolveriam a Copa do Mundo de 2014 (cujo pontape inicial pode ser dado por um quadriplégico que recuperou os movimentos) e as Olimpíadas de 2016.

A demonstração da teoria envolveu dois macacos, que foram treinados para movimentar um cursor virtual e, em uma tela de computador, identificar tres padrões associados a texturas.

“Eles conseguiram identificar os padrões muito rapidamente, por isso acreditamos que seres humanos devem ter uma resposta ainda mais rápida. O cérebro gera um modelo que incorpora todas as ferramentas que ele usa e molda o corpo que é reconhecido como sendo próprio. Temos a confirmação disso com esse estudo, pois o animal passa a usar o corpo virtual realmente como se fosse o deles”, explica o cientista.

Os macacos usaram a atividade elétrica de seus cérebros para controlar as mãos virtuais de um avatar e tocar objetivos que apareciam em uma tela de computador. Através da conexão, eles puderam identificar e diferenciar três texturas, produzidas por padrões de sinais elétricos e enviadas ao cérebro.

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