Tetraplégicos aprendem a controlar cadeira de rodas com pensamento, mostra pesquisa

(FOLHAPRESS) – Um trio de pacientes tetraplégicos aprendeu a controlar suas cadeiras de rodas com o pensamento, o que permitiu que eles rodassem por um trajeto relativamente complexo, desviando de obstáculos, nos corredores do hospital alemão onde estavam sendo acompanhados.

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A pesquisa descrevendo o feito acaba de ser publicada por especialistas americanos e europeus no periódico especializado iScience.

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Trata-se de um marco importante nos estudos sobre a chamada interface cérebro-máquina, cuja grande promessa é devolver parte da mobilidade a pessoas paralisadas por meio da robótica e da neurociência. O trabalho, porém, também mostra como esse caminho é complexo: nem todos os participantes conseguiram fazer com que seu cérebro “conversasse” com o computador com a mesma eficiência.

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“Nós mostramos que o aprendizado mútuo, envolvendo tanto o usuário quanto o algoritmo da interface cérebro-máquina, são importantes para operar essas cadeiras de rodas com sucesso”, resume o coordenador do estudo, José Millán, da Universidade do Texas em Austin (EUA), em comunicado oficial. Também assinam a pesquisa cientistas da Universidade do Ruhr em Bochum, na Alemanha, da Universidade de Pádua, na Itália, e de outras instituições europeias.

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Desde o começo do século 21, os trabalhos que tentam conectar o cérebro com sistemas robóticos têm seguido diferentes caminhos. Alguns têm apostado em implantes cirúrgicos, diretamente conectados aos neurônios, porque assim seria possível obter sinais mais confiáveis da atividade cerebral.

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Essa abordagem mais invasiva, no entanto, envolve tanto os riscos da operação quanto os impactos de longo prazo dos aparatos eletrônicos no cérebro dos pacientes. Além disso, há a questão de determinar quantos neurônios, entre os bilhões existentes no órgão, são necessários para decodificar informações sobre movimentos.

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No caso da pesquisa na revista iScience, Millán e seus colegas adotaram uma abordagem não invasiva. Os pacientes tetraplégicos usaram uma touca externa de EEG (eletroencefalografia), que é capaz de captar a atividade elétrica do cérebro do lado de fora. Um dos participantes estava completamente paralisado do pescoço para baixo, enquanto os outros dois conseguem movimentar um pouco braços e dedos das mãos.

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À primeira vista, a tarefa dos voluntários era simples: imaginar que estavam mexendo as duas mãos ao mesmo tempo -o que a interface “leria” como o comando para virar à esquerda- ou os dois pés, o equivalente a virar à direita.

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O sistema, que ficava funcionando num laptop atrás da cadeira de rodas, foi equipado com a capacidade de otimizar a sua “leitura dos pensamentos” com o passar do tempo, para que a tarefa de controlar as viradas da cadeira de rodas fosse ficando mais fácil. Se nenhum dos dois comandos para virar fosse dado mentalmente, o veículo “entendia” que devia seguir em linha reta.

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Ainda que o sistema pareça simples, foi preciso muito treinamento -três sessões por semana, ao longo de um tempo entre 2 meses e 5 meses- para que os pacientes adquirissem boa capacidade de controle. Dois deles -designados como P1 e P3 no estudo- atingiram um grau de precisão no uso dos comandos igual ou superior a 95%, progredindo cada vez mais ao longo das sessões. O outro, que os cientistas chamam de P2, no entanto, atingiu um máximo de 68% de precisão, sem progressos claros depois disso.

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Nos dois pacientes que mais progrediram, a equipe percebeu que dois fatores trabalharam juntos para que isso acontecesse. De um lado, o software da interface cérebro-máquina, de fato, foi se tornando cada vez mais hábil na sua capacidade de “entender” o que as ondas cerebrais dos pacientes significavam. De outro, porém, tudo indica que os próprios voluntários aprenderam, de forma inconsciente, a mandar comandos mais claros via pensamento.

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“Com base nos resultados de EEG, vemos que o paciente consolidou a habilidade de modular diferentes partes de seu cérebro para gerar padrões diferentes de ‘ir para a esquerda’ e ‘ir para a direita’. Acreditamos que aconteceu uma reorganização do córtex cerebral deles, como resultado do processo de aprendizado”, explica Millán.

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Na tarefa final, que envolvia a jornada ao longo de corredores e quartos do hospital, desviando de cones, divisórias e camas, mais uma vez dois pacientes completaram o percurso com sucesso, enquanto o outro não foi até o fim. A intenção da equipe é investigar mais a fundo quais os fatores que atrapalham a capacidade de controlar a interface com o cérebro nesses casos.