Braço robótico controlado pela mente e com tato é testado com sucesso nos EUA

Imagine o poder de controlar um braço robótico à distância, usando apenas a sua mente. Agora imagine ser capaz de sentir quando seus dedos agarram um objeto, como se fosse sua própria mão.

Pesquisadores americanos publicaram um estudo na revista Science sobre a primeira interface cérebro-computador do mundo que permitiu a um voluntário com paralisia do peito para baixo realizar esse feito.

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A equipe anunciou que seu trabalho mostra que adicionar uma sensação de toque melhora drasticamente a funcionalidade das próteses tetraplégicas, em comparação com a confiança apenas em sinais visuais.

"Eu sou o primeiro ser humano no mundo a ter implantes no córtex sensorial que podem ser usados para estimular meu cérebro diretamente", afirmou Nathan Copeland, de 34 anos, à AFP.

"E então eu sinto como se uma sensação viesse da minha mão real", acrescentou.

"Genial"

Em 2004, Copeland sofreu um acidente de carro que o deixou com uma lesão grave na medula espinhal e incapaz de usar as mãos e as pernas.

Ele se ofereceu para participar de pesquisas científicas e seis anos atrás foi submetido a uma grande operação para implantar eletrodos minúsculos em seu cérebro.

Dois conjuntos de 88 eletrodos da largura de uma mecha de cabelo são distribuídos em "arranjos" que lembram pequenas escovas de cabelo e penetram profundamente no córtex motor do cérebro, parte responsável por direcionar o movimento.

Menos de 30 pessoas no mundo possuem esses tipos de implantes, explica à AFP o coautor do estudo, Rob Gaunt, professor assistente do Departamento de Medicina Física e Reabilitação na Universidade de Pittsburgh.

O que se torna único em Copeland é um conjunto adicional de eletrodos que estão conectados ao seu córtex somatossensorial, que recebe e processa sensações.

"Quando agarramos objetos, usamos essa sensação de toque muito naturalmente para melhorar nossa capacidade de controle", ressalta Gaunt.

A equipe desenvolveu uma interface que é "bidirecional", o que significa que pode não apenas "ler" instruções do cérebro e enviá-las ao membro artificial, mas também "escrever" sensações do dispositivo e transmiti-las.

A ideia de enviar uma resposta tátil ao córtex somatossensorial remonta a décadas, mas fazê-lo de uma forma controlada e compreensível para os circuitos do cérebro era um desafio.

Depois de operar em Copeland para instalar os eletrodos, a equipe ficou ansiosa.

"Ninguém sabia o que esperar porque isso só tinha sido feito em macacos e você não pode perguntar a um macaco como é a sensação de alguma coisa", explica Copeland.

Então, chegou o momento da grande verdade, quando eles tentaram enviar o primeiro sinal tátil.

A sensação "era muito leve", lembra.

Então, ele pediu que tentassem novamente, para ter certeza de que era real. "Ah, sim, é assim que se sente, e foi simplesmente genial", acrescentou.

Duas vezes mais rápido

Antes que a interface pudesse ser operada com o braço robótico, os cientistas tiveram que fazer uma série de testes com Copeland.

Primeiro, eles precisavam saber quais eletrodos causavam certa sensação ao serem ativados e com quais dedos estavam associados, para configurar a mão robótica corretamente.

Eles também o fizeram assistir a vídeos do braço robótico se movendo para a esquerda ou para a direita e gravaram os eletrodos que se acenderam quando lhe pediram para "pensar" que era ele quem estava exercendo controle sobre eles.

Finalmente chegou a hora de testá-lo na prática.

Copeland sentou-se ao lado do braço robótico e foi então solicitado a pegar uma série de pequenos objetos, como pedras e esferas, e colocá-los em uma caixa, com os sensores de toque ligados e desligados.

Ele era capaz de completar cada tarefa em média duas vezes mais rápido quando os sensores estavam ativos, e ainda era capaz de realizar tarefas mais complexas, como pegar um copo e despejar seu conteúdo em outro.

"A sensação me deu segurança e confiança sabendo que eu definitivamente tinha uma boa pegada no objeto e poderia levantá-lo", afirmou Copeland.

A equipe quer refinar ainda mais as próteses porque "não queremos apenas fazer experimentos científicos no laboratório, queremos construir dispositivos que sejam úteis para as pessoas em suas casas", acrescentou Gaunt.

Copeland instalou sua interface cérebro-computador em casa quando a pandemia da covid-19 ocasionou o fechamento da universidade, e usou seu tempo ocioso para aprender a desenhar em um tablet e até mesmo jogar videogame.

Ele faz isso usando a mente para enviar sinais diretamente ao computador, em vez de usar o braço para pressionar botões.

"É como uma ato reflexo para mim agora", ressaltou.