29/12/2020 - 15:50
Um acidente na adolescência, há mais de 30 anos, fez de Robert “Buz” Chmielewski um tetraplégico com o mínimo de movimento e sensibilidade nas mãos e dedos. Mas no mês passado ele conseguiu manipular dois braços protéticos com seu cérebro e se alimentar de sobremesa.
A conquista de Buz marca um grande passo em direção à restauração da função e autonomia para pacientes afetados por uma doença ou lesão que resulta na perda parcial ou total do uso de todos os quatro membros e do torso.
“É muito legal”, disse Chmielewski. Sua sensação de realização era inconfundível após ele usar seus pensamentos para comandar os membros robóticos a fim de cortar e alimentar-se com um pedaço de bolo. “Eu queria poder fazer mais”, disse ele.
Interface cérebro-máquina
Quase dois anos atrás, Chmielewski passou por uma cirurgia cerebral de 10 horas no Hospital Johns Hopkins em Baltimore (EUA). A operação foi parte de um ensaio clínico originariamente liderado pela Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa e que aproveita membros protéticos avançados desenvolvidos pelo Laboratório de Física Aplicada (APL) da Universidade Johns Hopkins. Seu objetivo era permitir que os participantes controlassem dispositivos auxiliares e possibilitar a percepção de estímulos físicos (tocar os membros) usando neurossinais do cérebro.
Os cirurgiões implantaram seis matrizes de eletrodos em ambos os lados de seu cérebro. Em poucos meses, ele conseguiu demonstrar, pela primeira vez, o controle simultâneo de dois membros protéticos por meio de uma interface cérebro-máquina desenvolvida pela APL.
https://www.youtube.com/watch?v=x615GSqicZE&feature=emb_logoOs pesquisadores ficaram impressionados com o progresso de Chmielewski durante o primeiro ano de testes. Com isso, quiseram ir além dos limites do que poderia ser realizado. Usando uma bolsa de pesquisa interna da APL, a equipe lançou uma linha paralela de investigação – denominada “Próteses Inteligentes” – para desenvolver estratégias destinadas a fornecer controle avançado do robô e feedback sensorial de ambas as mãos ao mesmo tempo, usando estimulação neural. Essa equipe incluiu Francesco Tenore, David Handelman, Andrew Badger, Matthew Fifer e Luke Osborn do APL, bem como Tessy Thomas, Robert Nickl, Nathan Crone, Gabriela Cantarero e Pablo Celnik, da Escola de Medicina da Universidade Johns Hopkins.
Eles buscaram desenvolver um sistema de circuito fechado que mescla inteligência artificial, robótica e uma interface cérebro-máquina. No caso de Chmielewski servindo sobremesa a si mesmo, o sistema permitiu-lhe controlar os movimentos necessários para cortar a comida com garfo e faca e alimentar-se.
Foco nos detalhes
“Nosso objetivo final é tornar atividades como comer fáceis de realizar, fazendo com que o robô execute uma parte do trabalho e deixando o usuário, no caso Buz, responsável pelos detalhes: qual comida comer, onde cortar, o tamanho que a peça cortada deve ter”, explicou Handelman, um roboticista sênior da APL especializado em parceria homem-máquina. “Combinando sinais de interface cérebro-computador com robótica e inteligência artificial, permitimos que o ser humano se concentre nas partes da tarefa que mais importam.”
Tenore, neurocientista da APL e investigador principal do estudo da Smart Prosthetics, disse que os próximos passos para esse esforço incluem não apenas expandir o número e os tipos de atividades da vida diária que Buz pode demonstrar com essa forma de colaboração homem-máquina, mas também fornecer feedback sensorial adicional à medida que completa as tarefas, a fim de que não precise depender da visão para saber se está tendo sucesso.
“A ideia é que ele vivencie isso da mesma maneira que pessoas ilesas podem ‘sentir’ como estão amarrando os cadarços, por exemplo, sem ter de olhar para o que estão fazendo”, disse Tenore.
Em uma entrevista pouco antes do Dia de Ação de Graças – tradicional feriado associado a muitos alimentos nos EUA –, Buz refletiu sobre a importância dessa pesquisa para indivíduos com mobilidade limitada. Deficiências como a dele tiram a independência de uma pessoa, afirmou, especialmente a capacidade de comer sozinhas.
“Muitas pessoas tomam isso como ponto pacífico”, disse ele. “Ser capaz de fazer isso de forma independente e ainda ser capaz de interagir com a família é uma virada de jogo.”que
