Cientistas ampliam esforços para alavancar próteses controladas pelo pensamento

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Pela primeira vez desde que acidentes romperam a conexão neural entre seus cérebros e membros, um pequeno grupo de pacientes está interagindo e sentindo o mundo com próteses conectadas diretamente aos seus cérebros. Os cientistas do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), em Pasadena (EUA), implantaram conjuntos de eletrodos no cérebro de uma pessoa para leitura da atividade neural, de modo a controlar um braço robótico e estimular o cérebro a transmitir a sensação do que o braço tocou. E desde 2011, uma equipe da Universidade de Pittsburgh, na Pensilvânia, vem trabalhando com um pequeno grupo de pessoas que controlam próteses por meio de implantes neurais. “No momento, está avançando rapidamente”, diz Christian Klaes, uma neurocientista do esforço na Caltech. “A corrida começou.”

Os avanços também estão começando a atrair atenção séria da U.S. Food and Drug Administration (FDA, órgão do governo americano que regula alimentos e fármacos), que está tendo dificuldades para determinar como melhor regular essas interfaces cérebro-computador, para assegurar que sejam seguras. Em 21 de novembro, a agência realizou uma reunião em seu campus White Oak, em Silver Spring, Maryland (EUA), para dar início ao processo. A reunião foi oportuna: em maio, a FDA aprovou um braço robótico que pode ser controlado por implantes cerebrais. E a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada da Defesa dos Estados Unidos está financiando o desenvolvimento de próteses capazes de ler ondas cerebrais, assim como implantes que estimulam eletricamente os órgãos para realizar funções como produção de insulina.

Na reunião, os pesquisadores discutiram o progresso e os desafios, e os especialistas da FDA conversaram sobre as medidas reguladoras necessárias para que esses dispositivos possam chegar ao mercado. Os dispositivos mais arriscados são os implantes que exigem cirurgia no cérebro. Eles foram inseridos em apenas poucas pessoas em um ambiente controlado de laboratório. Dispositivos menos invasivos, como eletrodos colocados sobre a cabeça, ou sensores que captam a atividade elétrica dos músculos, estão em estágios mais avançados de desenvolvimento. Os cientistas da FDA apresentaram parte de sua própria pesquisa sobre segurança, como por quanto tempo os eletrodos podem permanecer em segurança no cérebro e o que acontece em caso de mau funcionamento.

Os pesquisadores apreciam a disposição da agência de considerar o uso mais amplo dos dispositivos, especialmente dado que experimentos nas condições controladas de laboratório parecem promissores –e são importantes para o entendimento dos desafios envolvidos. No encontro da Sociedade de Neurociência, em novembro em Washington, Klaes e seus colegas apresentaram o primeiro ano de dados de um conjunto de eletrodos implantado no córtex parietal posterior de uma pessoa, uma região do cérebro que controla a intenção de realizar uma ação em vez de sua execução de fato. O paciente deles aprendeu a controlar avatares em videogames e usa um braço controlado pelo cérebro para jogar o jogo clássico de mãos de pedra, papel e tesoura. Outra pessoa, que recebeu da equipe da Universidade de Pittsburgh um implante no córtex motor para controlar um braço, agora pode realizar tarefas como se alimentar sozinha.

Mas as empresas que desenvolvem os dispositivos também estão ligeiramente ansiosas com o interesse da FDA, porque as exigências de segurança e eficácia da agência estabelecem um padrão elevado para qualquer novo dispositivo. A Blackrock Microsystems, com sede em Salt Lake City, Utah, que fabrica os conjuntos de eletrodos que estão sendo usados pelos grupos da Caltech e da Pittsburgh, está abrindo nesta semana uma filial em Hanover, Alemanha, em parte porque as regulações ali são menos rígidas. “Nós precisamos de diretrizes claras, mesmo na fase de engenharia”, diz o diretor financeiro Marcus Gerhardt. A empresa às vezes hesita em desenvolver novos dispositivos quando acha que a FDA não os aprovará, ele diz.

Regulações a parte, as empresas ainda estão pesando as vantagens de certos dispositivos, como implantes no córtex somatossensorial, que permitem a um paciente registrar sensações. Klaes diz que implantes somatossensoriais funcionam bem em macacos, permitindo aos animais remexer uma bolsa à procura de alvos sensoriais que não podem ver.

Mas o mercado para próteses conectadas ao cérebro é muito pequeno: são poucas as pessoas que perdem controle de grande parte ou de todo o corpo. Para aqueles que sofreram amputações –uma população muito maior– uma prótese de braço sem nenhuma conexão direta com o cérebro é muito mais fácil de controlar e frequentemente é suficiente.

E implantes cerebrais podem nem sempre ser necessários para fornecimento de sinais sensoriais da prótese ao cérebro. Em outubro, o engenheiro neural Dustin Tyler, da Universidade da Reserva Case Western, em Cleveland, Ohio, descreveu uma prótese de mão que estimula os nervos no coto do braço em frequências diferentes, para simular texturas diferentes.

Mesmo se o FDA aprovar os dispositivos será preciso convencer as seguradoras de que são necessários e que concordem em pagar por eles, antes que faça sentido, do ponto de vista dos negócio, as empresas fabricá-las. E o FDA precisa assegurar que o ganho funcional seja superior às preocupações de segurança. “Do ponto de vista do paciente, é claro, eles gostariam de ter seu próprio braço”, diz Kip Ludwig, um diretor de programa no Instituto Nacional de Desordens Neurológicas e AVC, em Bethesda, Maryland. “Mas isso ainda está longe.”

Sara Reardon
http://noticias.uol.com.br/internacional/ultimas-noticias/the-new-york-times/2014/12/05/cientistas-ampliam-esforcos-para-alavancar-proteses-controladas-pelo-pensamento.htm

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