Restaurar o sentido do tato não é mais apenas uma curiosidade de laboratório. Está a tornar-se uma realidade para as pessoas que vivem com lesões na medula espinal e os dados a longo prazo estão finalmente a chegar.
Pesquisadores da Universidade de Pittsburgh e da Universidade de Chicago publicaram a mais longa investigação até agora sobre como o cérebro humano lida com a estimulação elétrica para a restauração sensorial. As descobertas são robustas. Eles provam que a microestimulação intracortical pode fornecer sinais de toque artificial com segurança durante anos, não apenas dias ou semanas.
Isso não é apenas barulho acadêmico. Esta é a prova de que estes sistemas podem sair do laboratório e entrar nas casas das pessoas.
Os dados por trás do pulso
O estudo, publicado na Science Translational Medicine, acompanhou cinco voluntários com lesões na medula espinhal. Esses indivíduos tinham implantes de interface cérebro-computador (BCI). Alguns desses dispositivos estavam em seus cérebros há anos.
O tempo total combinado? 27 anos.
Durante esse período, os sistemas emitiram cerca de 168 milhões de pulsos elétricos. Cento e sessenta e oito milhões. E ainda? Não ocorreram eventos adversos graves.
“Para que as interfaces cérebro-computador tenham um impacto real, elas precisam continuar funcionando com segurança durante anos. Isso mostra que a microestimulação pode fazer exatamente isso.” – Robert Gaunt
Robert Gaunt, autor sênior e professor associado do Laboratório de Engenharia Neural de Reabilitação de Pitt, diz isso claramente. O campo precisa ir além dos experimentos de curto prazo. Esta pesquisa planta uma bandeira para a utilidade clínica. Isso mostra que a tecnologia é estável o suficiente para o mundo real.
Como funciona o toque artificial
Para entender por que isso é importante, você precisa entender como geralmente nos sentimos. Confiamos no toque para avaliar a pressão. Textura. Força de preensão. Sem ela, usar uma mão robótica é um jogo visual. Você tem que olhar para os dedos para saber se está esmagando um ovo ou segurando um copo. É exaustivo.
Os BCIs funcionam em duas direções. Eles leem a atividade neural para controlar dispositivos. Mas eles também podem enviar sinais para o cérebro.
Nessas experiências, minúsculos pulsos elétricos atingiram o córtex somatossensorial. Esta é a região do cérebro que processa as sensações corporais. Ao estimular esta área, os pesquisadores podem induzir o cérebro a sentir o toque. É um feedback. E o feedback é o que torna uma neuroprótese realmente útil.
A colaboração entre Pitt e a Universidade de Chicago tem trabalhado nesse problema há mais de uma década. Eles começaram a implantar eletrodos no córtex motor em 2012 para controle do braço. Até 2015? Eles estavam adicionando estimulação sensorial. Chicago implantou seu primeiro participante com eletrodos motores e sensoriais em 2020.
Este novo estudo abordou as questões que os ensaios de curto prazo não conseguem responder:
- A estimulação repetida causa danos ao longo do tempo?
- As sensações artificiais derivam para as partes erradas do corpo?
*As sensações ficam mais fracas ou mudam de qualidade?
Os resultados foram estáveis
A resposta a todas essas perguntas era essencialmente não.
Pulsos direcionados à área das mãos no cérebro produziam consistentemente sensações na mão. Mesmo depois de anos, as sensações não se dispersaram para regiões não relacionadas. A precisão se manteve.
E quanto aos efeitos persistentes? Quando a estimulação cessa, a sensação permanece?
Raramente acontece. Sensações persistentes ocorreram apenas uma vez a cada 23.000 tentativas de estimulação. Para contextualizar, isso é incrivelmente raro. A maioria dos sinais desapareceu dentro de 10 segundos após a parada do pulso. Não houve dor. Não são necessárias intervenções médicas. O sistema era silencioso, previsível e seguro.
O problema: os eletrodos não duram para sempre
Se está tudo perfeito, por que parar?
A principal limitação não é a segurança. É hardware.
O desempenho do eletrodo diminuiu com o tempo. Em média, 64% dos eletrodos permaneceram funcionais entre os participantes. Isso parece bom até você olhar mais de perto. Em uma disciplina, 60% ainda frequentavam após 10 anos. Mas a taxa de declínio acelerou mais tarde no estudo.
Portanto, o cérebro tolera o sinal. O corpo está bem. O eletrodo simplesmente cansa.
Este é o próximo obstáculo de engenharia. Charles Greenspon, autor principal e professor assistente da Universidade de Chicago, observa que esta estabilidade permite que a indústria comece a construir soluções para levar para casa. A ciência funciona. O hardware só precisa acompanhar.
Além do toque
Não se trata apenas de sentir as pontas dos dedos.
Estratégias semelhantes de microestimulação estão sendo exploradas para visão e audição. Se as mesmas regiões cerebrais puderem ser direcionadas com segurança para o toque, provavelmente poderão ser direcionadas para a visão e a audição. A estratégia básica é promissora para restaurar múltiplos sentidos perdidos.
A tecnologia não é mágica. É engenharia. E depois de 168 milhões de pulsos, sabemos agora que é seguro.
Os eletrodos podem degradar-se. A ciência permanece sólida. Estamos passando do “podemos fazer isso?” para “como fazemos isso durar?”
