Ser Lesado

Curiosidade e Informação sobre Lesão Medular

“Não há nada mais sensacional na ciência do que o casamento entre o impossível e o inesperado”.

Posted by on ago 16, 2017

Na abertura do IV Seminário de Tecnologia, Ciência e Inovação, estudioso do cérebro humano falou sobre sua trajetória como pesquisador, recordou o trabalho com exoesqueletos robóticos – projeto que lhe deu destaque na comunidade científica mundial – e alertou: ciência não se faz sozinho.   

“Ciência nada mais é do que uma história, pessoal e coletiva. Ninguém a faz sozinho, mas, ao mesmo tempo, todo mundo que cria ciência contribui para essa corrida de bastão – costumo chamar assim. Você pega o bastão deixado por alguém, corre seu trecho e, finalmente, passa o bastão para outro”.

A metáfora proferida pelo neurocientista Miguel Nicolelis abriu o IV Seminário Tecnologia, Inovação e Desenvolvimento Social, promovido pela Área de Ciências Exatas e Engenharias da Universidade de Caxias do Sul, na noite de ontem, segunda-feira (14 de agosto). Quem conhece o trabalho do maior pesquisador brasileiro sabe que não seria surpresa uma analogia entre esporte e ciência.

Primeiro brasileiro a ganhar uma capa na revista científica Science, o neurocientista ficou conhecido por fazer um paraplégico dar o pontapé inicial da Copa do Mundo no Brasil, em 2014. A conquista no cenário científico mundial se deve às descobertas do pesquisador que aliou engenharia e computação com a lógica de funcionamento cerebral. Esse casamento se mostrou tão eficiente que Nicolelis e sua equipe conseguiram desenvolver um exoesqueleto robótico – uma prótese mecânica acionada a partir da função neural – capaz de movimentar membros inferiores de pessoas que apresentavam deficiência motora.

Na Universidade, o médico e doutor em Fisiologia Geral detalhou seu caminho de vida e trajetória acadêmica diante de um UCS Teatro lotado. Começou lembrando a década de 1980, quando fazia o registro do comportamento de neurônio a neurônio. “Na época, a leitura coletiva era uma impossibilidade técnica. Basicamente não existia um método que permitia fazer um registro mais amplo num animal desperto”, recorda Nicolelis.

Para o inquieto pesquisador, entender as maneiras de funcionamento do cérebro dependia do registro de uma amostra maior dos circuitos vitais do órgão. Com o pós-doutorado nos Estados Unidos, ele conheceu um outro neurocientista, o americano John Chapin. Na Filadélfia, os dois passaram a desenvolver, finalmente, leituras coletivas de neurônios. No final da década de 1980, Nicolelis e Chapin trabalharam por quatro anos para desenvolver a tecnologia. Conseguiram monitorar 12 neurônios simultaneamente.

Com o tempo, o trabalho foi evoluindo a ponto de conseguirem compreender o que chamaram de tempestades neurais. Como metáfora, Nicolelis explica que ficaria mais claro estudar o funcionamento de todo sistema cerebral e não apenas sua unidade de ação. “De um trilhão de árvores da floresta amazônica, você não vai tentar entender indo de folha em folha”, compara.

Já era possível demonstrar o comportamento elétrico da atividade neural, mas os estudiosos queriam mais. A grande sacada ocorreu quando passaram a pensar no cérebro ligado a máquinas. Em teoria, eletrodos conectados junto ao córtex capturariam o desejo de comportamento motor. O movimento desejado pelo corpo, porém, seria reproduzido, assim, num artefato externo. Estavam lançadas as bases para a lógica das neuropróteses. “Máquinas que pudessem substituir o corpo e realizar o movimento idealizado pela mente no passado. A intenção era libertar o desejo motor de um cérebro”, detalha Nicolelis.

Primeiros testes

Por meio de jogos virtuais, Nicolelis e equipe capturaram a atividade neural de um macaco. Aurora, nome dado à primata, aprendeu a movimentar um controle por meio de um condicionamento de recompensa. A cada acerto, ela recebia como estímulo uma quantia de suco de sua preferência. Graças aos eletrodos que captavam a tempestade neural desenvolvida por Aurora, um braço mecânico ligado ao cérebro do animal passou a se movimentar. Enquanto isso, o artefato mecânico instalado em outra sala do laboratório de pesquisa exibia a  mesma reação que o membro da macaca. Ao remover o controle do braço real de Aurora, os pesquisadores perceberam que o cérebro transmitia a mesma informação para o braço eletrônico, sem que o mamífero precisasse mover a própria mão.

O mais surpreendente, conforme Nicolelis, é que a interface foi identificada pelo cérebro como uma extensão do próprio corpo do animal. “Toda ferramenta que nós usamos para interagir com o mundo, no momento em que atingimos proficiência em seu uso, passa a ser extensão do nosso senso de ser. Ela é incorporada pelo nosso cérebro, como se fosse parte do nosso corpo”. A capacidade dos neurônios é muito mais maleável do que podíamos imaginar, identificou o pesquisador. “O cérebro é uma orquestra sinfônica, cujos instrumentos se modificam a cada nota produzida pela orquestra”.

Aplicação

Se o cérebro apresenta maleabilidade e uma grande capacidade de plasticidade, Nicolelis passou a se perguntar se pessoas com perda de capacidade sensorial e motora poderiam utilizar interfaces cérebro-máquina para controlar próteses similares a uma veste tecnológica que movesse o corpo humano.

Ao saber que o Brasil sediaria a Copa do Mundo, o neurocientista criou o projeto “Walk Again”. Ele reuniu 156 pesquisadores de 25 países de cinco continentes para, num período de 18 meses, construir o primeiro exoesqueleto robótico capaz de ser controlado pela mente humana. A interação entre neurocientista, engenheiros, roboticistas, cientistas da computação, buscava criar soluções para dar conta do projeto.

Pacientes com perda de movimentos, cadastrados no banco de dados da AACD foram mapeados e colocados diante de diferentes interfaces sensoriais e treinados, por meio de realidade virtual, para reproduzir o movimento dos membros inferiores. Sensores tácteis instalados no exoesqueleto davam uma sensação subjetiva de movimento. O mecanismo possibilitou a um paraplégico, com lesão há nove anos, dar o pontapé inicial em uma abertura de Copa do Mundo.

“A coisa mais tocante para nós não foi o fato dele chutar a bola, isso nós já sabíamos que iria acontecer. Para surpreender o Juliano (nome do paciente destinado à proeza), nós colocamos sensores na ponta do pé dele. O mais impressionante foi ele gritar ‘eu senti a bola’ ao final do experimento. Você precisa ser uma pessoa que ficou paraplégica e brasileira, para entender o que é ser alguém em meio ao campo de futebol, na abertura da Copa do Mundo e realizar o impossível”, falou Nicolelis com a voz embargada e levando o público à emoção.

O gol de Nicolelis, porém, veio a perceber que a interface cérebro-máquina estimulava a reparação sensorial dos pacientes em tratamento. A sensação não chegava a ser fina, mas indicava uma melhora da sensibilidade de partes do corpo abaixo da lesão medular. Além do aspecto sensorial, os pacientes também demonstravam uma melhora motora. O ganho podia ainda ser percebido na sensibilidade visceral, em que pacientes mulheres recuperaram, por exemplo, a capacidade de sentir o período menstrual.

“Pequenos ganhos funcionais representam a diferença de sair de casa, recuperar a autonomia, não precisar de alguém para o levar ao banheiro. Pequenos ganhos funcionais podem trazer repercussões substanciais”, refletiu o cientista.

Ao final do encontro com a comunidade acadêmica da UCS, Nicolelis não escondeu a emoção ao falar de sua relação com o conhecimento:

“A maravilha da ciência não é que ela tem a resposta final – porque isso não existe. A ciência tenta chegar o mais próximo dessa resposta. Na tentativa, ela nos dá oportunidade de tentar cruzar a barreira do impossível e viver cotidianamente a surpresa do inesperado. E não há nada mais sensacional do que esse casamento entre o impossível e o inesperado”.

Seminário

A palestra de Nicolelis abriu oficialmente o IV Seminário de Tecnologia, Inovação e Desenvolvimento Social. Promovido pela Área de Ciências Exatas e Engenharias, o evento reúne estudantes e professores para debater e interagir sobre aspectos técnicos e científicos ligados à formação acadêmica das diferentes opções de graduação.  Coordenadora desta edição, a professora Scheila de Ávila e Silva agradeceu o apoio da comunidade acadêmica, em seu discurso de abertura do encontro, e ressaltou a unidade que possibilitou a realização do Seminário.

Diretor da Área de Ciências Exatas e Engenharias, Juliano Rodrigues Gimenez, destacou o avanço do evento dentro da Universidade e reforçou a perspectiva multidisciplinar da programação. Ele enfatizou ainda a vinda de Nicolelis para a UCS, no ano em que a Instituição comemora cinco décadas de história.

O reitor Evaldo Antonio Kuiava fez questão de salientar o contexto da pesquisa na Universidade, por meio do avanço dos mestrados e doutorados, além do TecnoUCS, parque científico da Universidade. Ao destacar a relevância do trabalho de Nicolelis, Kuiava deu ênfase à temática de estudos do pesquisador brasileiro, diante de um contexto contemporâneo que explora conceitos como pós-democracia e pós-humano.

O IV Seminário de Tecnologia, Inovação e Desenvolvimento Social terá continuidade nesta terça-feira, dia 15, e quarta-feira, dia 16. Acesse a programação.

Fotos: Claudia Velho e Vagner Espeiorin

Fonte: http://www.ucs.br/

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