Biopróteses aprendem o código do cérebro. O fim das próteses “estúpidas”

Atualmente, as pessoas que usam próteses, sabem que apenas são um suporte, uma peça mecânica, inerte, que está ali para auxiliar, que não aprende. No entanto, isso poderá mudar em breve. Estão em desenvolvimento as chamadas neuropróteses de inspiração biológica. São próteses que aprendem, que se ligam numa simbiose homem-máquina com funções naturais de comunicação com o sistema nervoso.

Próteses que "falam" com o cérebro

Há muito que a tecnologia protésica procura colmatar o fosso entre os seres humanos e as máquinas, com o objetivo de restaurar as funcionalidades perdidas e melhorar a qualidade de vida das pessoas com deficiências nos membros.

Embora as neuropróteses existentes tenham feito progressos significativos na ligação com o sistema nervoso, os investigadores da ETH Zurich descobriram uma abordagem inovadora que promete revolucionar este domínio.

Compreender a neuroprostética

As neuropróteses, dispositivos eletromecânicos complexos, estabelecem uma interface direta com o sistema nervoso. No entanto, os modelos convencionais não conseguem frequentemente estabelecer vias de comunicação naturais com o cérebro, o que resulta em sensações artificiais e no desconforto do utilizador. De acordo com a Professora Stanisa Raspopovic da ETH Zurich, estes dispositivos evocam normalmente "sensações artificiais e desagradáveis".

Os investigadores defenderam uma mudança de paradigma para a sinalização biomimética em neuroprostética num esforço de colaboração que abrangeu vários países. Ao imitarem a linguagem natural do sistema nervoso, estes dispositivos inovadores oferecem uma interface mais intuitiva e sem descontinuidades com o corpo humano.

Natalija Katic, investigador da ETH Zurich, desenvolveu o modelo informático FootSim para simular a intrincada dinâmica dos recetores sensoriais na sola.

Outro investigador, Giacomo Valle, liderou experiências destinadas a validar a eficácia da sinalização biomimética.

Os especialistas observaram resultados promissores através de ensaios efetuados em felinos, cujo sistema nervoso é semelhante ao dos humanos.

As comparações entre as técnicas de estimulação convencional e biomimética revelaram padrões de ativação neural distintos, destacando a superioridade desta última na minimização da sobrecarga de informação na medula espinal.

Implicações clínicas: transformar vidas

O culminar destes esforços é evidente em ensaios clínicos recentes envolvendo amputados de pernas.

Raspopovic e a sua equipa demonstraram os benefícios tangíveis da estimulação biomimética, revelando uma maior mobilidade e facilidade cognitiva para os participantes. Nomeadamente, os sujeitos apresentaram um melhor desempenho em tarefas que requerem envolvimento cognitivo enquanto navegam em terrenos difíceis, sublinhando a eficácia naturalista desta nova abordagem.

Aalém das próteses dos membros, as implicações da sinalização biomimética estendem-se a uma miríade de aplicações terapêuticas, incluindo implantes espinais e elétrodos cerebrais. Raspopovic sublinha a necessidade imperiosa de decifrar a linguagem intrincada do sistema nervoso, prevendo um futuro em que as interações homem-máquina estejam perfeitamente integradas.

Precisamos de aprender a linguagem do sistema nervoso. Depois seremos capazes de comunicar com o cérebro de forma a que ele compreenda.

Concluiu Raspopovic.