01/08/2011 - 0:00
A tecnologia norte-americana desenvolvida no
projeto BrainGate é capaz de traduzir estímulos elétricos do cérebro e transformá-los em ações no computador. No futuro, por meio dela talvez seja possível devolver o movimento às pessoas que sofrem de paralisia.
Há 14 anos, “S3”, que hoje tem 56 anos, sofreu um derrame cerebral. O incidente deixoua tetraplégica e incapaz de falar. Este ano faz mais de mil dias que implantaram um chip em seu cérebro. O dispositivo, de apenas 16 mm² de área, contendo 100 microeletrodos, é responsável por captar seus sinais cerebrais e traduzilos em ações, por meio de um computador. “S3” é capaz de mover o cursor ao pensar na ação e fazer a máquina executar atividades simples do cotidiano, como acender a luz e digitar uma mensagem.
“S3” faz parte de um grupo de cinco pessoas portadoras de limitações para se mover e comunicar que se alistaram como voluntárias no teste clínico do projeto BrainGate, nos Estados Unidos. Sob cuidado de neurologistas, neurocientistas, engenheiros, neurocirurgiões, cientistas da computação e matemáticos, elas testam os avanços da pesquisa que visa desenvolver um sistema capaz de restaurar a comunicação, a mobilidade e a independência de doentes neurológicos, com danos nos membros superiores e inferiores ou com perda deles. Pelo teste clínico se pode estudar a praticidade e a adaptação do sistema BrainGate para traduzir sinais cerebrais, com o objetivo de controlar ambientes eletrônicos e próteses robóticas, como um braço.
Leigh Hochberg encabeça os testes clínicos do BrainGate nos Estados Unidos. Para ele, a maior motivação para a continuidade do projeto são os próprios pacientes. É comum, no início, os testes não darem todos os resultados esperados, principalmente em pesquisas de longo prazo. Quem se alista no BrainGate não espera tanto benefício próprio, mas sim ajudar a desenvolver um dispositivo que possa, futuramente, melhorar a vida das pessoas paralíticas. “Nossos pacientes são pessoas generosas. Além de contribuir para nosso entendimento dos mecanismos, eles nos motivam e inspiram a continuar com o projeto”, afirma o neurologista.
O que se pretende a partir dos testes clínicos iniciais é desenvolver um sistema neural que possa ser inteiramente implantado no corpo para que o paciente fique livre dos plugues e cabos que o conectam e o prendem ao computador. “Há centenas de milhares de pessoas com diversos tipos de dispositivos neurais implantados. Espero que esse dispositivo em que trabalhamos possa ser totalmente implantado”, afirma o neurologista Leigh Hochberg, líder do Estudo de Praticidade do Sistema de Interface Neural BrainGate 2 em Tetraplégicos.
Como funciona
Muitos paralíticos não conseguem se mover por causa do rompimento do “canal de comunicação” entre o cérebro e o resto do corpo – como a medula espinhal. Isso não significa, porém, que o cérebro não emita comandos de movimentos. Baseados nesse pressuposto, os cientistas do BrainGate focaram a captação desses sinais e sua posterior tradução para o computador. Assim, ao pensar em mover um cursor, os voluntários conseguem realizar a tarefa.
Por meio de um procedimento cirúrgico de menos de quatro horas, um chip de 4 milímetros de largura por 4 de altura, e espessura de 1 milímetro, dotado de 100 microeletrodos, é implantado na região do córtex motor do cérebro, responsável pelo movimento. Como a comunicação neurológica é feita por meio de sinais elétricos emitidos pelos neurônios, os microeletrodos captam esses sinais e os transferem ao computador por meio de fios.
O chip é ligado a uma espécie de plugue fixado no crânio, no topo da cabeça, por onde a informação é “traduzida” por um pequeno dispositivo de armazenamento de informação. De lá, ela sai do cérebro e chega até o computador. A visualização do sistema lembra o filme Matrix, em que os personagens são conectados por um cabo à realidade virtual Matrix.
O tempo máximo em que o chip pode ficar implantado ainda é indeterminado. A paciente “S3”, por exemplo, está há mais de dois anos com um chip ainda operante. “O maior desafio nessa área é desenvolver uma tecnologia que funcione de forma confiável por 24 horas e 7 dias por semana, durante décadas”, reflete Hochberg.
O neurologista declara que o grande objetivo do projeto é religar o cérebro – que está ativo, tentando controlar os membros – a músculos e nervos de maneira que os pacientes paralíticos voltem a se mover usando seus próprios braços e pernas. Para alcançar esse objetivo, os cientistas estudam alternativas com colaboradores do Centro Médico Cleveland VA e do Centro de Estimulação Elétrica Funcional da Universidade Case Western Reserve, na mesma cidade. “Queremos casar a tecnologia do BrainGate com a chamada estimulação elétrica funcional. Esta tecnologia permite a reanimação dos movimentos dos membros em pessoas que sofreram danos na medula espinhal”, diz Hochberg.
A tecnologia norte-americana desenvolvida no
projeto BrainGate é capaz de traduzir estímulos elétricos do cérebro e transformá-los em ações no computador. No futuro, por meio dela talvez seja possível devolver o movimento às pessoas que sofrem de paralisia.
O BrainGate nutre esperanças de muitos pacientes e cientistas pelo mundo. “Espero que o projeto resulte em um sistema de comunicação completa para pacientes com síndrome do encarceramento” (incapacidade absoluta de movimentação, com cérebro ativo), diz o alemão Niels Birbaumer, professor de neurobiologia comportamental e psicologia médica na Universidade de Tübingen, na Alemanha.
Hochberg espera que um dia a tecnologia do BrainGate possa ser acessível ao mundo. “Um critério importante para qualquer dispositivo médico é ser útil e acessível às pessoas que possam se beneficiar dele”, argumenta o neurologista.
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