Nova pesquisa de Miguel Nicolelis faz macaco movimentar e sentir braço virtual apenas com a mente

Mais uma etapa do ambicioso projeto Walk Again, coordenado pelo cientista brasileiro Miguel Nicolelis, que pretende criar uma veste robótica capaz de fazer um tetraplégico voltar a andar, foi revelada nesta quarta-feira. Em estudo publicado na edição online da revista Nature, Nicolelis e sua equipe relatam a experiência em que fizeram um macaco controlar um braço virtual usando apenas o pensamento. Mas a pesquisa foi além: o macaco recebeu de volta sinais táteis, como se o braço virtual pudesse sentir a textura dos objetos de verdade, feito inédito na história da ciência.

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INTERFACE CÉREBRO-MÁQUINA-CÉREBRO

São sensores capazes de captar a atividade elétrica dos neurônios, decodificá-la, remetê-la a artefatos robóticos e depois de volta para o cérebro por meio de sinais visuais, táteis ou elétricos. Na prática, as ICMCs transformam os pensamentos em comandos digitais que as máquinas podem entender.

A pesquisa abre caminho para que em um futuro breve, como querem Nicolelis e sua equipe na universidade de Duke, nos Estados Unidos, e do Instituto de Neurociências de Natal, no Brasil, um tetraplégico possa voltar a andar usando um equipamento robótico. Fanático pelo Palmeiras, o cientista brasileiro tem como meta fazer uma pessoa usando a veste dar o pontapé inicial no jogo de abertura da Copa do Mundo de 2014.

Em várias palestras realizadas no mês de junho, quando percorreu o Brasil para o lançamento de seu livro Muito Além do Nosso Eu – A nova neurociência que une cérebro e máquinas, Nicolelis já havia adiantado e explicado o revolucionário experimento, que durou quase três anos e foi finalizado ano passado. Na primeira fase de sua pesquisa, eram utilizadas interfaces cérebro-máquina (ICM), sensores capazes de captar a atividade elétrica dos neurônios, decodificá-la e remetê-la a artefatos robóticos.

A revolução está no fato de que, desta vez, a equipe de Nicolelis usou uma interface cérebro-máquina-cérebro (ICMC), igual à ICM, porém capaz de mandar informações de volta para o cérebro por meio de sinais visuais, táteis ou elétricos. É como se o cérebro falasse com a máquina e a máquina falasse de volta com o cérebro. (continue lendo a reportagem)

A pesquisa é importante porque um dos grandes problemas dos equipamentos robóticos é que são extremamente desajeitados. Falta “sintonia fina” às próteses robóticas para manipular objetos e realizar movimentos precisos. Com a possibilidade dessas máquinas ‘falarem’ de volta com o cérebro, enviando em tempo real as mesmas sensações que elas teriam ao tocarem nas coisas ou pisarem no chão, ficaria mais fácil criar vestes ou mesmo partes do corpo robóticas realmente funcionais para pessoas com deficiências ou que tiveram membros amputados.

“O objetivo da pesquisa é criar a possibilidade de substituir praticamente qualquer parte do corpo”, disse Nicolelis ao site de VEJA. Segundo ele, a pesquisa poderá ter, no futuro, ainda outro tipo de aplicação. “Poderão ser construídos equipamentos com extrema precisão que permitirão aos médicos, por exemplo, extirpar uma única célula cancerosa do corpo humano. Pessoas na Terra receberão de robôs em Marte a mesma sensação que eles teriam se estivessem tocando o solo marciano.”

Na experiência realizada por Nicolelis, dois macacos foram treinados para mover, somente com o cérebro, um braço virtual sobre três figuras. Embora fossem idênticas, cada figura produzia uma sensação tátil diferente, transmitida para o cérebro dos macacos por meio de sinais elétricos. Grupos de 50 a 200 neurônios situados no córtex dos macacos eram ativados na hora de mover o braço virtual, mas milhares deles recebiam de volta as sensações de textura dos objetos virtuais. “As interfaces cérebro-máquina-cérebro darão origem a uma nova geração de próteses, totalmente controladas pelo cérebro”, afirmou Nicolelis.

Em vídeo (legendado), veja como a pesquisa foi feita: