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Minha mão robótica sente

Cientistas europeus dotam de tato uma prótese manual

Dennis Aabo Sorensen pega uma tangerina com sua mão biônica
Dennis Aabo Sorensen pega uma tangerina com sua mão biônica

Imagine que há dez anos lhe amputaram uma mão: você sentiria sua falta como ferramenta ou executora das suas ordens, é claro, mas isso não é tudo; as mãos são também os nossos principais informantes a respeito da matéria e das suas texturas, ou seja, os nossos grandes órgãos do tato. Cientistas do BioRobotics Institute, de Pisa (Itália), da Escola Politécnica Federal de Lausanne (Suíça) e de outros centros europeus desenvolveram uma mão robótica que permitiu a um usuário – que perdeu a mão esquerda há dez anos – recuperar a sensação do tato. Por exemplo, para distinguir uma bola de uma tangerina.

Mais importante ainda é o fato de que, em médio prazo, esse avanço conferirá aos braços biônicos um mecanismo essencial – o feedback –para dar precisão aos movimentos que a mente do paciente ordena. Com sensores similares aos utilizados aqui, em breve será possível imitar outras sensações, como a temperatura. A pesquisa se baseia em um só paciente, mas o consórcio científico europeu agora projeta um teste clínico.

O paciente é dinamarquês, chama-se Dennis Aabo Sorensen, tem 37 anos e perdeu a mão esquerda há nove, em um acidente. A partir de hoje, é “a primeira pessoa amputada do mundo que pôde sentir o tato de sua mão protética, e em tempo real”, segundo os cientistas de Lausanne. Os médicos da equipe conectaram a mão robótica aos nervos do braço de Sorensen, que estavam intactos. É o primeiro êxito de uma iniciativa chamada Lifehand 2, que reúne universidades e hospitais europeus.

Mede e transforma a tensão dos tendões artificiais em pulsos elétricos

“O feedback sensorial foi incrível”, diz o paciente Sorensen. “Posso sentir coisas que não tinha sido capaz de sentir durante mais de nove anos; quando seguro um objeto, posso sentir se ele é duro ou macio, quadrado ou redondo.” Durante testes com os olhos vendados, Sorensen pôde também saber com quanta força estava agarrando os objetos, e regulá-la conforme as necessidades. São tarefas rotineiras para uma mão humana, mas um impressionante salto tecnológico para um braço robótico.

Os últimos anos trouxeram notáveis avanços na robótica médica, a disciplina que tenta substituir membros e órgãos perdidos por versões mecânicas, como telas de eletrodos implantadas na retina, pernas e braços biônicos controlados pela atividade cerebral do paciente e o que há de mais recente em ciências da computação e inteligência artificial.

Mover o cursor de um computador ou um braço mecânico com a mente está ao alcance da tecnologia atual. Mas se esses movimentos precisarem de alguma precisão, se torna imprescindível um mecanismo de feedback (ou retroalimentação). Em se tratando de uma mão robótica, o sistema essencial de retroalimentação é o tato: perceber a sensação daquilo que a mão está tocando, a textura e a resistência que o objeto oferece ao ser agarrado.

A investigação baseia-se em um paciente mas há um ensaio clínico em projeto

De outro modo, inclusive com nossas mãos naturais, passaríamos o dia quebrando copos e dando bofetadas em vez de carícias. Essa é a questão essencial que foi resolvida por Silvestre Micera e seus colegas de Pisa, Lausanne, Roma, Friburgo (Suíça), Essex (Reino Unido) e Aalborg (Dinamarca). Eles apresentam na revista Science Translational Medicine um esforço conjunto que envolveu institutos europeus de robótica, neurologia, protética, engenharia e bioengenharia, microssistemas, geriatria e ciência da computação. A cooperação científica parece funcionar na Europa quando os Governos não atrapalham.

Em que consistem os sensores do tato da mão mecânica? Por que Sorensen os experimenta como sensações familiares, muito parecidas com as que sentia quando tinha uma mão natural, ou com as que sente com sua outra mão? Parte da resposta é que os nervos do braço conectados ao artefato continuam enviando seus sinais para onde sempre enviaram: às áreas somático-sensoriais do córtex cerebral, esse homúnculo disforme que se vê nas ilustrações neurológicas, e cuja projeção (ou mapa) da mão esquerda permanece intacta nove anos depois da amputação.

Mas a outra metade da resposta é um espanto de tecnologia. Implica medir a tensão gerada pelos “tendões” da mão artificial, transformando-a em uma minúscula corrente elétrica que é filtrada com avançados algoritmos de computação para ser traduzida como um impulso que os velhos nervos do braço sejam capazes de interpretar. O paciente experimenta tudo isso como uma sensação simples e natural, mas o que há por detrás é uma matemática avançada. Talvez similar à que existe de forma subjacente em nossa mente.