17/07/2014

Neurociência e robótica caminham para melhorar vida de pessoas com paralisia

Projetos milionários em diferentes países se propõem a superar um dos maiores desafios da ciência.

Quando o paraplégico Juliano Pinto deu o pontapé inicial da Copa no último dia 12 de junho, o mundo pôde vislumbrar o ritmo acelerado com que a neurociência e a robótica estão se unindo nas pesquisas que buscam melhorar a qualidade de vida de pessoas com diversos tipos de paralisias e dificuldades de mobilidade.

De um lado, neurocientistas como o brasileiro Miguel Nicolelis — pesquisador da Universidade Duke, nos EUA, e responsável pelo projeto Andar de Novo, que resultou no chute histórico à beira do gramado do estádio do Itaquerão — avançam cada vez mais rápido no desenvolvimento de métodos que permitem controlar diversos tipos de equipamentos apenas com a força da mente. Mas de outro, engenheiros e especialistas ainda lutam para superar os obstáculos na construção de exoesqueletos leves, práticos e baratos que possam sair dos laboratórios e hospitais e tornar uma realidade para o maior número de pessoas possível a capacidade de realizar ações como o pontapé pioneiro de Juliano.

— Neste momento, o grande desafio é criar um sistema que tenha autonomia fora do laboratório, e aí o principal problema não é da neurociência e das interfaces cérebro-máquina, mas da robótica — avalia Nicolelis. — Infelizmente, a robótica que temos de verdade não é a que vemos nos filmes. Os robôs de Hollywood não existem, são simples marionetes ou criações digitais. Do ponto de vista da neurociência, robôs e exoesqueletos controlados pela mente não são mais uma ficção, mas ainda estamos limitados pelo que a robótica pode fazer.

Isso não quer dizer que a robótica não esteja também dando os primeiros passos para tirar os exoesqueletos da ficção e levá-los às ruas. No fim de junho, menos de três semanas após a demonstração de Nicolelis na abertura da Copa, a FDA, agência americana que regula alimentos e medicamentos, deu sinal verde para comercialização nos EUA de um exoesqueleto desenhado para permitir que pessoas paraplégicas andem. Produzido pela empresa israelense ReWalk Robotics, fruto de mais de dez anos de pesquisa e desenvolvimento, o equipamento é o primeiro do tipo a ser oferecido ao público em geral.

Mas, assim como seus principais concorrentes ainda restritos às clínicas de reabilitação, o exoesqueleto ReWalk é caro, pesado, desajeitado e tem autonomia limitada. Na Europa, onde já estava disponível desde 2012, o produto é vendido por cerca de US$ 70 mil. Além disso, para usar o dispositivo o paciente deve poder mover mãos, braços, ombros e a parte superior do corpo e estar em boas condições físicas para enviar os comandos que fazem o exoesqueleto levantar, caminhar, virar e sentar-se, e recorrer a muletas para manter o equilíbrio.

Dispositivo já é alugado no Japão

Em linha semelhante à do ReWalk, está o sistema japonês HAL (sigla em inglês para “assistência híbrida aos membros”). Produzido pela empresa Cyberdyne, foi inicialmente projetado para aumentar a força nas pernas de pessoas com problemas de mobilidade ou que necessitam carregar peso por longas distâncias. Nestas primeiras versões, a veste robótica dependia da captação de impulsos nervosos enviados do cérebro para as pernas para ser acionada, o que impedia seu uso por paraplégicos. Mas, com a instalação de controles manuais, isso se tornou possível. A Cyberdyne, no entanto, oferece o produto apenas no Japão e só por meio de aluguel, a um custo aproximado de R$ 12 mil a título de “taxa de instalação” e com mensalidades que variam entre cerca de R$ 3,5 mil e R$ 4,1 mil, dependendo da duração do contrato.

Outra novidade neste campo, que só será tornada pública na próxima semana, na Itália, vem do laboratório da Universidade da Califórnia em Berkeley. O projeto, liderado por Homayoon Kazerooni, também fundador da empresa Ekso Bionics, busca justamente desenvolver um exoesqueleto para os membros inferiores de paraplégicos que seja o mais leve, simples e barato possível, algo que pese em torno de dez quilos, custe por volta de US$ 20 mil e possa ser usado sob as roupas. Como Kazerooni é um dos pioneiros e mais respeitados pesquisadores da área, é grande a expectativa pela sua apresentação.

— Muitos paraplégicos não têm condições de pagar US$ 100 mil — justifica. — Nosso trabalho como engenheiros é fazer algo que as pessoas possam usar. E é mais complicado construir um Honda do que um Porsche. Não é difícil acrescentar cada vez mais sensores e maquinário. A questão é saber que desempenho se pode obter com o mínimo possível.

Métodos menos invasivos se sofisticam 

Enquanto isso, os neurocientistas caminham para dar aos usuários dos exoesqueletos do futuro um controle cada vez mais preciso e confiável dos movimentos apenas com a força do pensamento. Atualmente, os métodos não invasivos, como a espécie de touca com eletrodos usada por Juliano no chute inaugural da Copa, conseguem captar com alto índice de acerto, acima de 90%, comandos suficientes para operar um sistema semiautônomo que, por exemplo, traduza a ordem para andar em movimentos alternados das pernas e dos pés. Já os métodos invasivos, como o implante de chips no cérebro, podem ler uma gama maior de pensamentos, permitindo a realização de tarefas mais complexas e delicadas, como fazer um braço robótico agarrar um copo e trazê-lo ao alcance da boca.

— Esse campo está avançando tão rápido que está excedendo as próprias expectativas da comunidade científica — comenta Bin He, professor da faculdade de Ciências e Engenharia da Universidade de Minnesota, onde trabalha no desenvolvimento de interfaces cérebro-máquina. — O que era considerado impossível há dois anos hoje é realidade.

Fonte: O Globo
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