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Implante wireless reconecta cérebro a coluna e restaura movimentos de homem paralisado

Pesquisadores restauram as conexões entre o cérebro e a coluna de um paciente paralisado por um acidente através de uma rede sem fios.

Implante wireless reconecta cérebro a coluna e restaura movimentos de homem paralisado - Homem andando com implante ligando o cérebro a coluna.

Imagem: Gert-Jan e Dra. Andrea Galvez caminhando (Gilles Weber - CC-BY-SA)

Uma pesquisa desenvolvida no Instituto Federal de Tecnologia de Lausanne (EPFL), na Suíça, tem trazido resultados promissores no desenvolvimento de implantes capazes de criar conexões digitais entre o cérebro e a medula espinhal (LORACH, 2023)

Um dos pacientes envolvidos no estudo é Gert-Jan, um homem de 40 anos que ficou paralisado devido a um acidente de bicicleta há mais de uma década. 

Paraplégico volta a andar com ajuda de dispositivo que liga o cérebro à medula
Paraplégico volta a andar com ajuda de dispositivo que liga o cérebro à medula.
Vídeo: Canal “Fala Brasil” em Youtube.

Gert-Jan já havia recuperado parcialmente a capacidade de andar com a ajuda de um andador de rodas dianteiras. 

No entanto, nos últimos três anos, ele havia atingido um ponto de estagnação na sua recuperação neurológica e por isso, resolveu tentar outras alternativas. 

Os implantes testados em Gert-Jan consistem em dois componentes: (1) um implantado no cérebro, responsável por decodificar os sinais elétricos que iniciam o movimento, (2) e outro conectado à medula espinhal, encarregado de estimular o movimento nas pernas. Juntos, esses implantes conseguem contornar a área danificada da medula espinhal, restabelecendo, de forma wireless, a comunicação entre o cérebro e o corpo do paciente.

Esquema do implante cerebral/medular utilizado pelos pesquisadores.
Imagem: LORACH, 2023.

Os resultados obtidos com Gert-Jan são animadores. 

Com o uso contínuo dos implantes e a realização de sessões de fisioterapia, sua capacidade de caminhar melhorou consideravelmente. 

Ele chegou ao ponto de conseguir andar com o auxílio de muletas, mesmo quando os dispositivos estavam desligados. 

Essa melhora indica que alguns neurônios foram capazes de se reorganizar para restabelecer a comunicação entre as áreas afetadas.

A criação dessa interface sem fio entre o cérebro e a medula espinhal é possível graças à tecnologia de interface cérebro-computador (BCI), que transforma os pensamentos em ações. 

Os implantes são acompanhados de algoritmos de inteligência artificial que se adaptam e aprendem com os estímulos do usuário. 

O paciente precisa treinar o modelo para que ele possa decodificar os pensamentos cerebrais correspondentes aos movimentos desejados. 

Surpreendentemente, esse processo de treinamento leva apenas algumas sessões.

Ao longo de 12 meses de testes, os implantes mostraram-se capazes de ajudar Gert-Jan a caminhar e ficar em pé de maneira mais natural, dispensando a necessidade de sensores de movimento adicionais utilizados em tecnologias anteriores. 

Além disso, a Interface Cérebro-Medula Espinhal (BSI) introduzida nesse estudo permitiu que ele superasse desafios cotidianos, como subir escadas e atravessar terrenos íngremes.

Capacidade de se levantar com e sem o sistema BSI ativado.
Imagem: LORACH, 2023.

É importante ressaltar que esse tipo de sistema não é adequado para todos os tipos de lesões na medula espinhal e que os testes foram realizados em apenas um paciente. 

No entanto, os resultados obtidos demonstram um enorme potencial para o uso da tecnologia e da inteligência artificial no preenchimento das lacunas no sistema nervoso causadas por lesões.

Segundo os pesquisadores, isso mostra que a neurotecnologia tem o potencial de revolucionar a vida de pessoas com paralisia, proporcionando maior independência e qualidade de vida. 

Pacientes como Gert-Jan têm experimentado melhorias significativas, com sistemas desse tipo que possibilitam a realização de atividades simples que antes eram inacessíveis. 

Esses avanços também incentivam pesquisadores e especialistas a continuar explorando e aprimorando essa tecnologia, visando ampliar seu alcance e benefícios para um maior número de pessoas.

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Referências

LORACH, Henri et al. Walking naturally after spinal cord injury using a brain–spine interface. Nature, 2023. Disponível em: <link>. Acesso em: 25 maio 2023.

Cite-nos

SANTOS, Fábio. Implante wireless reconecta cérebro a coluna e restaura movimentos de homem paralisado. Ciência Mundo, maio 2023. Disponível em: . Acesso em: 05 maio 2024.


Graduado em Sistemas de Informação pela FEUC-RJ e mestre em Representação de Conhecimento e Raciocínio pela UNIRIO. Fábio é editor e fundador do portal Ciência Mundo. É dedicado à produção de conteúdos relacionados a astronomia, física, arqueologia e inteligência artificial.