“É como se tivesse uma mão outra vez.” Cientistas desenvolvem prótese controlada pela mente

Foi dado mais um passo no desenvolvimento de próteses controladas pela mente humana. Desta vez, cientistas norte-americanos criaram um membro biónico que é movimentado intuitivamente e em tempo real.

Uma equipa de cientistas da Universidade do Michigan, nos Estados Unidos, captou sinais fracos e latentes dos nervos de pacientes amputados e amplificaram-nos, o que permitiu a movimentação intuitiva e em tempo real de uma mão robótica. O artigo científico foi publicado na semana passada na Science Translational Medicine.

Num primeiro momento, os cientistas concentraram-se nas terminações nervosas dos pacientes e separaram os feixes de nervos espessos em fibras mais pequenas – permitindo assim um controlo mais preciso – e amplificaram os sinais que atravessam esses mesmos nervos.

Paul Cederna, professor de cirurgia plástica da universidade norte-americana, explicou que este “é o maior avanço no controlo motor de pessoas com amputações em muitos anos”. “Desenvolvemos uma técnica para permitir o controlo individual dos dispositivos protéticos com os dedos, usando os nervos no membro residual do paciente. Com isso, conseguimos fornecer alguns dos mais avançados controlos protéticos que o mundo já viu.”

“Os participantes conseguiram, logo na primeira tentativa, controlar a prótese naturalmente. Não houve necessidade de aprenderem a usá-la. Toda a aprendizagem ficou a cargo dos nossos algoritmos”, adiantou a professora de engenharia Cindy Chestek. Nos testes, a interface funcionou durante 300 dias sem necessidade de recalibração.

Uma das principais dificuldades que os cientistas enfrentam neste campo das próteses controladas pela mente é a captação de um sinal nervoso suficientemente forte e estável para alimentar o membro biónico.

Para pessoas com amputações, não havia, até agora, uma solução que substituísse o membro em falta, porque os sinais nervosos que carregam são muito fracos.

Esta equipa realizou pequenos excertos musculares em torno das terminações nervosas nos braços dos participantes. Estas “interfaces nervosas periféricas regenerativas” (RPNIs) oferecem aos nervos cortados novos tecidos aos quais se podem “agarrar”.

Além de este fenómeno impedir o crescimento de massas nervosas (neuromas), que causam dor nos membros, também amplifica os sinais nervosos, adianta o TheScientist.

Os investigadores colocaram elétrodos nos excertos musculares de dois pacientes, e estes dispositivos foram capazes de registar sinais nervosos e passá-los, em tempo real, para uma mão protética.

“Nas abordagens anteriores, conseguimos obter 5 microvolts ou 50 microvolts – sinais muito fracos. Agora, conseguimos os primeiros sinais de milivolts.”

Os participantes deste estudo ainda não pode levar o novo braço para casa, mas no laboratório conseguiram pegar em blocos com uma pinça, mover o polegar num movimento contínuo, levantar objetos esféricos e até jogar uma versão adaptada do famoso “pedra, papel ou tesoura” – desta vez chamada “pedra, papel ou alicate”.

“É como se você tivesse uma mão outra vez”, disse  Joe Hamilton, participante do estudo, que perdeu o braço num acidente que envolveu fogo de artifício, em 2013. “Consigo fazer qualquer coisa com esta mão. Isto traz de volta uma sensação de normalidade.”