Pesquisadores da Universidade de Genebra conseguiram proporcionar uma sensação artificial de um movimento protético para o cérebro.
Desde o início dos anos setenta, os cientistas vêm desenvolvendo interfaces cérebro-computador. A principal aplicação é o uso de próteses neurais em pacientes paralisados ou amputados. Um membro protético controlado diretamente pela atividade cerebral pode recuperar parcialmente uma atividade motora perdida.
Isso é alcançado através da decodificação da atividade neuronal registrada por eletrodos e, então, as traduzindo em movimentos robóticos. Contudo, tais sistemas possuem precisão limitada devido à ausência de feedback sensorial do membro artificial. Neurocientistas na Suíça, se perguntavam se é possível transmitir a sensação faltante de volta ao cérebro por meio de estímulo da atividade neural no córtex. Eles descobriram que não só é possível criar uma sensação artificial dos movimentos neuroprotéticos, mas também que o processo básico de aprendizado ocorre de maneira bem rápida.
As conclusões do estudo, publicadas no periódico científico Neuron, foram obtidas utilizando ferramentas modernas de imagem e simulação óptica, oferecendo uma inovadora alternativa à abordagem clássica com eletrodos.
A função motora é o cerne de todos comportamentos e nos permite interagir com o mundo. Portanto, substituir um membro perdido por uma prótese robótica é assunto de muitas pesquisas, ainda que resultados bem sucedidos sejam raros.
Porque isso ocorre? Até este momento, interfaces cérebro-máquina são amplamente operadas na dependência de percepção visual: o braço robótico é controlado olhando-se para ele. Ou seja, o fluxo direto de informação entre cérebro e máquina permanecia, assim, unidirecional. Porém, a percepção de movimento não é apenas baseada na visão mas principalmente na propriopercepção — a sensação de onde o braço está localizado no espaço.
“Assim sendo, nós nos perguntamos se seria possível estabelecer uma comunicação bidirecional em uma interface máquina-cérebro: ler simultaneamente a atividade neural, traduzi-la em movimento protético e re-injetar um feedback sensorial desse movimento no cérebro”, explica Daniel Huber, professor no Departamento de Neurociência Básica da Faculdade de Medicina da UNIGE.
Ao contrário das abordagens invasivas que usam eletrodos, a equipe de pesquisadores do professor Huber se especializou em técnicas óticas de visualização e estimulação da atividade cerebral. Usando um método conhecido por microscopia de duplo-fóton, eles mediram repetidamente a atividade de centenas de neurônios com resolução de única célula.
Os pesquisadores da Universidade de Genebra acreditam que a razão pela qual essa sensação fabricada é tão rapidamente assimilada é porque é bem provável que ela está ligada a funções cerebrais muito básicas. Sentir a posição dos nossos membros acontece automaticamente, sem pensar muito, e que provavelmente reflete os mecanismos dos circuitos neurais fundamentais. Esse tipo de interface bidirecional pode permitir o desenvolvimento futuro de braços robóticos posicionados com mais precisão nos movimentos, sentindo os objetos tocados ou percebendo a força necessário para segurá-los.
Atualmente os neurocientistas da UNIGE estão examinando como produzir uma resposta sensorial mais eficiente. Eles já são capazes de fazer isso para um único movimento, mas será possível também prover múltiplos canais de respostas em paralelo? Esta pesquisa define as bases para o desenvolvimento de uma nova geração de próteses neurais bidirecionais.
Fonte: Socientífica http://socientifica.com.br/2017/03/comunicacao-cerebro-maquina-pesquisadores-conseguem-sensacao-artificial/
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