'Sensação' de movimento recriada em próteses de amputados

Quando o assunto é mover os membros, você não precisa ver para crer. Intuitivamente, você sabe onde seus membros estão, assim como em que posição eles estão.

Esse tipo de consciência, chamada cinestesia, é o que falta em membros robóticos – especialmente nos mais avançados e motorizados. Mas um novo estudo publicado na Science Translational Medicine mostra como o auto reconhecimento pode ser associado à prótese, através de ilusões muito bem-feitas.

“Ao restaurar a sensação intuitiva de movimento do membro – a sensação de abrir e fechar sua mão – podemos suavizar a linha entre o que o cérebro do paciente percebe como ele mesmo versus a máquina”, disse Paul Marasco, diretor do Laboratório de Integração Biônica da Cleveland Clinic, em um depoimento.

Como os cientistas podem restaurar a sensação intuitiva de um membro que não existe? Uma vibração bem localizada. Em pessoas sem deficiência, os cientistas há muito tempo vêm documentando que a vibração dos tendões dos membros criam a ilusão de mover ou girar o membro. Um estudo de 1977, descobriu que essa ilusão é tão poderosa que as pessoas podem ser levadas a acreditar que seus punhos estão se torcendo em ângulos impossíveis.

Para descobrir se vibrações similares funcionariam com membros artificiais, o time de Marasco se uniu a seis pessoas amputadas que também já passaram por cirurgias para religar os membros restantes de seus braços amputados. Esse procedimento, que direciona esses nervos para músculos próximos, permite que os pacientes controlem intuitivamente os braços robóticos.

Primeiro, os pesquisadores usaram uma ferramenta manual para vibrar nas áreas inervadas pelos nervos dos membros amputados. Ao mesmo tempo, eles pediam aos pacientes para que imitassem com a outra mão o gesto que eles sentiam que a mão amputada estava fazendo. Para a surpresa dos pesquisadores, os pacientes reportaram sentir 22 gestos diferentes em suas mãos amputadas –  ilusões criadas a partir de vibrações.

“Pensamos que se funcionasse como em uma pessoa sem amputação, conseguiríamos em apenas uma ou duas articulações, um punho – algo básico”, disse Marasco em uma entrevista para Gizmodo. “Mas o que descobrimos foram essas sinergias complexas, onde a mão inteira se move e eles sabem o que estão fazendo e adotam conformações interessantes com suas mãos. Ficamos completamente chocados.”

Em outros experimentos com três pacientes, o time de Marasco mostrou que essas ilusões podem atuar como sugestões de feedback. Sensores colocados na pele e nos músculos dos pacientes detectaram quando os nervos eram ativados, disparando o movimento do braço robótico. Mais do que isso, os pesquisadores criaram um módulo que poderia vibrar na pele e nos músculos em padrões específicos, dependendo do gesto que o braço robótico fazia.

Dentro de minutos, os três pacientes melhoraram seus níveis de controle sobre o braço robótico – e reportaram sentir uma maior sensação de ação sobre os membros.

Marasco diz que um trabalho mais aprofundado precisará integrar mais sensações, assim como o toque, na experiência. Mais do que isso, ele e os coautores do estudo reconhecem a necessidade de testar os resultados com um número maior de pacientes.

“A meta final de nossa pesquisa é usar a sensação de movimento para agilizar a relação entre pacientes e a tecnologia, para melhor integrar suas próteses como uma parte natural deles mesmos”, disse Marasco.