Ciência

Revista Mercado Edição 46 - outubro 2011

A força da mente dos macacos

Da Redação com Agência

No Projeto Walk Again, apenas com o poder do cérebro, os macacos aprenderam não só a como controlar um braço virtual, mas também a sentir texturas de objetos

Símios sentem e movem objetos virtuais usando apenas o pensamento; estudo que faz parte do Projeto Walk Again é liderado por brasileiro e foi publicado na revista Nature. Novas etapas ocorrem no Brasil, no Instituto de Neurociências de Natal

A história de ficção do recém-lançado filme “Planeta dos Macacos: A Origem” (Rise of the Planet of the Apes/ Twentieth Century-Fox Film Corporation/EUA-2011), que mostra uma rebelada raça de macacos superinteligentes, pode não estar assim tão distante da realidade, não no que depender da cada vez mais comprovada capacidade de raciocínio dos símios. No começo deste mês, o laboratório de neurociências da Universidade de Duke, dos EUA, concluiu a segunda etapa do Projeto Walk Again, cuja meta é restaurar a mobilidade de pacientes tetraplégicos e paraplégicos e fazer um jovem paraplégico dar o pontapé inicial da Copa de 2014. Pela primeira vez, dois macacos conseguiram identificar a textura de objetos virtuais, além de mover um avatar usando somente a atividade elétrica do cérebro. Essa demonstração aconteceu em via de mão dupla, ou seja, entre o cérebro de um primata e um corpo virtual. O estudo foi publicado no dia 5 de outubro, no site da revista científica Nature.
O Projeto Walk Again, liderado pelo neurocientista Dr. Miguel Nicolelis, faz parte de um consórcio internacional sem fins lucrativos, criado por uma equipe de cientistas brasileiros, americanos, suíços e alemães, que visa a restaurar a mobilidade de corpo inteiro para os pacientes tetraplégicos. Para tanto, é utilizada uma interface cérebro-máquina, implementada em conjunto com um exoesqueleto robótico de corpo inteiro. A partir de 2012, o projeto será desenvolvido no Brasil pela equipe do Instituto de Neurociências de Natal Edmond e Lilly Safra (IINN-ELS). A ideia é que o Walk Again se estenda no Brasil pela próxima década.

O neurocientista brasileiro Dr. Miguel Nicolelis é quem lidera o projeto Walk Again que, por meio de experiência com macacos, se propõe a restaurar a mobilidade de tetraplégicos e paraplégicos

A experiência, na prática

Os macacos, sem mover nenhuma parte do seu corpo real, usaram a atividade elétrica de seus cérebros para dirigir as mãos virtuais de um avatar até a superfície de objetos virtuais. Uma vez que o contato com os objetos foi estabelecido, os macacos foram capazes de diferenciar as texturas destes, expressas como padrões de sinais elétricos, transmitidos continuamente para o cérebro desses animais. Três diferentes padrões elétricos correspondiam a cada uma das três texturas de objetos diferentes.

(…) no futuro será possível a pacientes tetraplégicos aproveitar essa tecnologia não apenas para mover seus braços e mãos e voltar a andar, mas também para sentir a textura de objetos

Pelo fato de nenhuma parte do corpo real dos animais ter sido envolvida na operação dessa interface cérebro-máquina-cérebro, os experimentos sugerem que, no futuro, pacientes severamente paralisados devido a uma lesão da medula espinhal poderão tirar proveito dessa tecnologia. E isso acontecerá não só para recuperar a mobilidade, mas também para ter o sentido do tato restaurado. “Com a nova etapa do estudo concluída, no futuro será possível a pacientes tetraplégicos aproveitar essa tecnologia não apenas para mover seus braços e mãos e voltar a andar, mas também para sentir a textura de objetos colocados em suas mãos, ou perceber detalhes táteis das superfícies do terreno sobre o qual eles passeiam com a ajuda de um exoesqueleto robótico”, disse Nicolelis.

Para o Dr. Nicolelis, o “sucesso notável com primatas é o que nos faz acreditar que os humanos poderão realizar a mesma tarefa com muito mais facilidade num futuro próximo”

A interação entre o cérebro e um avatar virtual foi totalmente independente do corpo real do animal, pois os macacos não mexeram os braços nem as mãos de verdade. Eles sequer usaram sua pele real para tocar os objetos e identificar a sua textura. É quase como a criação de um novo canal sensorial, por meio do qual o cérebro pode continuar a processar a informação que até o experimento não era mais capaz de realizar.
“O sucesso notável com primatas é o que nos faz acreditar que os humanos poderão realizar a mesma tarefa com muito mais facilidade num futuro próximo”, disse Nicolelis. “Esperamos que nos próximos anos essa tecnologia ajude a restaurar uma vida mais autônoma para muitos pacientes que estão atualmente bloqueados, sem a capacidade de se mover ou de ter qualquer sensação tátil”, explica o neurocientista.

Avatar do macaco: resultados fornecem novas evidências de que é possível criar um exoesqueleto robótico, para que pacientes paralisados possam explorar e receber feedbacks do mundo exterior

Os resultados fornecem novas evidências de que é possível criar um exoesqueleto robótico, para que pacientes paralisados possam explorar e receber feedbacks do mundo exterior. Tal exoesqueleto será diretamente controlado pela atividade cerebral voluntária do paciente, a fim de permitir que este se mova de forma autônoma. Simultaneamente, sensores distribuídos em todo o exoesqueleto geram um tipo de feedback tátil necessário para o cérebro identificar a textura, a forma e a temperatura dos objetos, assim como muitas características da superfície sobre a qual os pacientes andam.
O estudo teve como autores, além do Dr. Miguel Nicolelis, Joseph E. O’Doherty, Mikhail A. Lebedev, Peter J. IFFT, Katie Z. Zhuang, todos do Centro de Neurociência da Universidade de Duke, e Shokur Solaiman e Hannes Bleuler, da Escola Politécnica Federal da Lausanne (EPFL), em Lausanne, Suíça. Este trabalho foi financiado pelo Instituto Nacional de Saúde dos EUA.

Nota
Instituto Internacional de Neurociências de Natal (RN) Edmond e Lily Safra – Fundado em 2003, o IINN-ELS é um dos melhores exemplos do salto qualitativo na vida acadêmica e científica brasileira. Durante esse período, o Instituto tem dado sua contribuição e mostrado ao Brasil e ao mundo sua capacidade de produzir e disseminar conhecimento pela via da produção científica e pelo esforço desenvolvido em vários níveis para transformar Natal em uma referência mundial de pesquisa biomédica, de educação científica infanto-juvenil e também num paradigma de desenvolvimento socioeconômico.

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