Cérebro não se adapta a próteses biônicas

Todos os participantes do estudo usando o dispositivo neuroprotético mostrado no diagrama à esquerda relataram pouca mudança na localização da sensação fornecida por seu dispositivo, sentindo-a no dedo médio, palma ou na base do polegar, em vez de na ponta do polegar.[Imagem: Ortiz-Catalan et. al. - 10.1016/j.celrep.2020.108539]

Sensação robótica

Os avanços na neurociência e na engenharia geraram grandes esperanças para as próteses parecidas com as usadas por Luke Skywalker em Guerra nas Estrelas: Dispositivos robóticos que são quase indistinguíveis de um membro humano.

A chave para vencer esse desafio está em projetar aparelhos que não apenas possam ser operados com a própria atividade neural do usuário, mas também recebam e transmitam informações sensoriais de maneira precisa para a pessoa.

Mas as notícias não parecem ser tão boas para aqueles que esperam resultados similares ao de Skywalker, ou qualquer outro na ficção científica.

Acontece que nosso cérebro não ativa sua plasticidade mesmo com o uso de membros biônicos por longos períodos, o que representa problemas para o desenvolvimento de membros protéticos realistas.

Pesquisadores descobriram que, mesmo após um ano inteiro de uso dos dispositivos, a sensação subjetiva dos indivíduos cujos membros amputados foram substituídos por membros protéticos neuromusculoesqueléticos nunca chegou a coincidir com a localização dos sensores de toque em seus dispositivos protéticos.

Limites da plasticidade cerebral

Os pesquisadores destacam que a estabilidade das sensações de toque - o fato de o cérebro não ter se adaptado às novas sensações - deixa claro os limites da capacidade do nosso sistema nervoso em lidar com tecnologias biônicas.

Os resultados contestam o dogma prevalecente na neurociência em relação à plasticidade cerebral após a perda de um membro. A maioria dos cientistas acredita que o cérebro tem uma alta capacidade de se reorganizar depois de perder a entrada sensorial, cooptando tecido cerebral não utilizado existente para outros fins.

"Mas eu acho que essa ideia foi largamente exagerada. É menos como se você estivesse reorganizando uma sala e mais como se estivesse apenas ouvindo ecos ecoando em uma câmara vazia. Você pode obter alguma sensação de sobreposição de membros adjacentes, mas é só porque a área do cérebro que costumava responder à sensação está vazia, e a ativação dos neurônios ao redor leva a um eco através do vazio," disse Sliman Bensmaia, da Universidade de Chicago (EUA).

Mas ainda há esperanças, porque a equação toda tem outros elementos além do sistema nervoso e da prótese.

"Um problema com os eletrodos neurais atuais é que você não pode dizer durante a cirurgia de implantação qual parte do nervo corresponde a qual sensação, então os eletrodos nem sempre pousam exatamente no local do nervo que corresponderia à localização dos sensores na mão protética," destaca o Dr. Max Catalan, da Universidade de Tecnologia Chalmers (Suécia) e participante do estudo.

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