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terça-feira, 19 de agosto de 2014

TECNOLOGIA PERMITE PARALÍTICO MOVER SEU PRÓPRIO BRAÇO COM O PENSAMENTO

Pela primeira vez na história, um homem paralítico pode mover os próprios dedos e a mão com os seus próprios pensamentos, graças a uma parceria inovadora entre a Universidade Estadual de Medicina de Ohio e Battelle.


Ian Burkhart, um tetraplégico de 23 anos de idade, de Dublin, Ohio, é o primeiro paciente a usar o Neurobridge, um desvio neural eletrônico para lesões da medula espinhal que reconecta diretamente o cérebro aos músculos, permitindo o controle voluntário e funcional de um membro paralisado. Burkhart é o primeiro de um potencial de cinco participantes em um estudo clínico.

Neurobridge a interface que permite o paciente enviar sinais diretamente aos membros

“É muito parecido com uma ponte de safena, mas em vez de desviar sangue, na verdade estamos fazendo isso com os sinais elétricos”, disse Chad Bouton, líder de pesquisa da Battelle. “Nós estamos captando esses sinais diretamente do cérebro, contornando ao redor da lesão, e indo diretamente para os músculos.”
Tecnologia permite paralítico mover seu próprio braço com pensamento
Tecnologia permite paralítico mover seu próprio braço com pensamento
A tecnologia Neurobridge combina algoritmos que aprendem e decodificam a atividade cerebral do usuário em alta definição e estimulam a musculatura, traduzindo os impulsos neurais do cérebro e os transmitindo na forma de novos sinais para o membro paralisado. Neste caso, os sinais do cérebro de Ian ignoram sua medula espinhal lesionada e se movem para a mão, daí o nome Neurobridge.


Burkhart, que estava paralisado há quatro anos durante um acidente de mergulho, viu a oportunidade de participar durante seis meses, do ensaio clínico aprovado pela FDA no Centro Médico do Estado de Ohio como uma oportunidade para ajudar outras pessoas com lesões na medula espinhal.


Esta tecnologia tem sido desenvolvida ao longo de muito tempo. Trabalhando no projeto internamente financiado por quase uma década para desenvolver os algoritmos, software e a estimulação, os cientistas primeiro gravaram os impulsos neurais por meio de um conjunto de eletrodos implantados no cérebro de uma pessoa paralisada, e então usaram os dados para ilustrar o efeito no dispositivo sobre o paciente e provar o conceito.
Dois anos atrás, Bouton e sua equipe começaram a colaborar com os pesquisadores de neurociência do Estado de Ohio os médicos Dr. Ali Rezai e Dr. Jerry Mysiwto, projetaram os ensaios clínicos e validaram a viabilidade do uso da tecnologia Neurobridge em pacientes.

Cirurgia de implantação e funcionamento do dispositivo



Durante uma cirurgia de três horas em 22 de abril, foi implantado um chip, de tamanho menor do que de uma ervilha sobre o córtex motor do cérebro de Burkhart. O minúsculo chip interpreta sinais do cérebro e os envia para um computador, que por sua vez os decodifica e os envia para o eletrodo de estimulação de alta definição que estimula os músculos adequados para executar os movimentos desejados. Tudo isso ocorre num intervalo de tempo de um décimo de segundo, quando os pensamentos de Burkhart se traduzam em ações.
“A cirurgia necessária à implantação requer um sensor de micro-chip na área do cérebro de Ian, que controla o braço e os movimentos das mãos”, disse Rezai.

Vídeo do funcionamento da interface que permite ao paralítico mover o próprio braço




Esta tecnologia pode um dia ajudar os pacientes afetados por várias lesões no cérebro e na medula espinhal, como acidente vascular cerebral e traumatismo crânio-encefálico.

Battelle também desenvolveu uma tecnologia de neuro-estimulação não-invasiva, sob a forma de uma malha que pode ser vestida, permitindo a ativação precisa de segmentos pequenos de músculo do braço, para possibilitar o movimento de um dedo individualmente, isso juntamente com o software forma uma “medula espinhal virtual” para permitir a coordenação da mão e do punho dinamicamente.


As equipes do Estado de Ohio e Battelle trabalharam juntos para descobrir a seqüência correta de eletrodos para estimular e permitir Burkhart mover seus dedos e mão funcionalmente. Por exemplo, Burkhart usa sinais cerebrais diferentes para mover os músculos necessários para girar a mão, ou fazer um punho apertar os dedos para agarrar um objeto, disse Mysiw. Como parte do estudo, Burkhart trabalhou durante meses usando a malha de eletrodos para estimular o seu antebraço com o intento de reconstruir seus músculos atrofiados de modo que se tornassem mais sensíveis à estimulação elétrica.

“Eu venho trabalhando com reabilitação durante muitos anos, e isso é um tremendo passo em frente no que podemos oferecer a estas pessoas”, disse Mysiw, presidente do Departamento de Medicina Física e Reabilitação no estado de Ohio. “Agora estamos pesquisando interfaces homem-máquina e as interações e como esse tipo de tecnologia pode ajudar.”


Referências
Ohio State Universe. “For the first time, a paralyzed man can move his fingers and hand with his own thoughts”. Acesso em Acesso em 26 de junho de 2014. Diponível em: <http://www.medicalcenter.osu.edu/mediaroom/features/Pages/Neurobridge-Collaboration.aspx>
Ohio State University, Wexner Medical Center. “New device allows brain to bypass spinal cord, move paralyzed limbs.” Acesso em 26 de junho de 2014. Diponível em: <www.sciencedaily.com/releases/2014/06/140625130137.htm>.




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