Miguel Nicolelis e o Projeto Andar de Novo

Saiba mais sobre o cientista e o projeto que impressionou o mundo na abertura da Copa do Mundo FIFA 2014

Mateus Lourenção e Pedro Delmondes

Neste ano, o mundo todo estava com os olhos voltados para o Brasil enquanto o país foi a sede da Copa do Mundo FIFA 2014. No dia 12 de junho, dia da abertura do evento, um notório acontecimento se fez presente durante a cerimônia de abertura: o chute inicial na “Brazuca”, bola utilizada na Copa que teve seu nome escolhido por vários torcedores brasileiros, foi executado por um paraplégico! A possibilidade de se realizar tal feito está no uso de um exoesqueleto, desenvolvido por uma equipe de cientistas, liderada por um brasileiro, que é capaz de interpretar comandos cerebrais do usuário e transmiti-los para os membros robóticos.

Doutor Miguel Nicolelis é o brasileiro responsável por essa pesquisa, graduado em Medicina pela Universidade de São Paulo (USP). Atualmente é professor titular do Departamento de Neurobiologia e Co-Diretor do Centro de Neuroengenharia da Duke University, no estado da Carolina do Norte, nos EUA, professor do Instituto Cérebro e Mente da Escola Politécnica Federal de Lausanne e Presidente do Instituto Internacional de Neurociências de Natal. [1]

Dr. Nicolelis é bastante reconhecido no meio científico por suas pesquisas no campo da neurologia, conduzindo estudos relacionados ao controle de mecanismos por sensores cerebrais implantados em ratos e macacos.

A influência do Dr. Nicolelis é tamanha que ele foi considerado um dos 20 maiores cientistas do século passado pela revista Scientific American e se encontrava entre os 100 brasileiros mais influentes no ano de 2009. [2]

Esse reconhecimento tem base em uma série de feitos e realizações notórias: em 2010, ganhou dois prêmios por conduzir pesquisas sobre Parkinson e o campo de interface cérebro-máquina. No final do mesmo ano, publicou o Manifesto da Ciência Tropical, sugerindo, nesse manifesto que o Brasil está diante de uma oportunidade única para potencializar o desenvolvimento científico e institucional. [3][4][5]

Doutor Nicolelis começou o Projeto Andar de Novo em 2013, mas fez uso de boa parte das pesquisas anteriores, que envolveu a construção do exoesqueleto (apelidado de BRA-Santos Dumont 1) e culminou na sua utilização do dia 12 de junho de 2014. O Projeto Andar de Novo, é resultado de mais de 25 anos de pesquisa sobre os sinais elétricos cerebrais e sua transmissão para artefatos não-biológicos e interface humano-máquina. As pesquisas tiveram inicio em 1990, para a construção do primeiro braço robótico controlado pela mente.[6] Esse projeto utilizava ratos com chips implantados em partes do cérebro que controlavam os movimentos voluntários, com os avanços nos experimentos os pesquisadores envolvidos notaram que os ratos perceberam que eles conseguiam manipular o braço para obter água apenas pensando nisso.

Em meados dos anos 2000 Nicolelis e sua equipe conseguiram interpretar os sinais que vinham do cérebro de um macaco, que conseguiu mover um braço robótico localizado a mais de 900 quilômetros de distância.[7]

O grande avanço seguinte aconteceu em 2008, quando a equipe foi capaz de fazer um macaco conseguir controlar a corrida de um robô numa esteira localizada no Japão.[8][9]

O projeto batizado em 2013, objetiva devolver movimentos à pacientes com algum tipo de paralisia corporal por meio do uso de um exoesqueleto foi liderada por três pessoas: a parte relacionada à robótica, por Gordon Cheng, da Universidade Técnica de Munique, o exoesqueleto foi construído por uma equipe de pesquisadores franceses, enquanto Nicolelis e sua equipe se focou em estudar os sinais elétricos do cérebro e usá-los para controlar membros robóticos.[10]

A construção do exoesqueleto levou cerca de 17 meses para ser concluída, e, a partir de então, começaram a ser realizados testes com oito pacientes paraplégicos da Associação de Assistência à Criança Deficiente (AACD). [11] [12] O primeiro grande resultado do projeto foi exibido na cerimônia de abertura da Copa do Mundo FIFA 2014, quando o paraplégico, Juliano Pinto de 29 anos chutou a “Brazuca”.

O traje é composto por três partes principais: capacete, mochila e motores hidráulicos. O primeiro fica acoplado a cabeça do paciente, trata-se de um capacete que possui 32 eletrodos dispostos de forma a captar os sinais elétricos do cérebro do usuário.

Além do capacete, o traje também é composto por uma mochila, onde está localizada bateria que garante o funcionamento de todo o equipamento e a movimentação dos membros. Essa bateria proporciona autonomia de até duas horas, o que no momento pode ser um dos limitantes para o uso do traje. Dentro da mochila também se encontra o computador responsável por receber os sinais gerados pelo usuário e traduzi-los para que sejam executados pelo equipamento. Por último, temos os motores hidráulicos, responsáveis pelo movimento, que são conectados ao computador da mochila.

As roupas utilizadas pelo paciente possuem, também, um sistema de feedback, com sensores que captam a resposta do robô e, com isso, transmitem sensações táteis para o paciente.

BRA-Santos Dumont 1 – Exoesqueleto utilizado na abertura da copa

De forma simplificada, o traje é ligado à cabeça, às costas e às pernas do paciente. O cérebro, gera, então, sinais elétricos de acordo com a vontade motora do usuário, como por exemplo, o desejo de andar. Esses sinais são captados pelo capacete e transmitidos para o computador localizado na mochila;esse computador traduz o sinal para uma linguagem que o traje seja capaz de interpretar, e, por sua vez, transmite para o traje os comandos; ao receber os comandos, os motores hidráulicos começam a operar, gerando sinais que são devolvidos ao paciente em forma de sensações táteis.[13]

A pouca visibilidade concedida ao ato na abertura da copa do mundo acabou deixando a população mais interessada pelo projeto de Nicolelis. Esperamos que o futuro promissor do projeto, que visa reabilitar deficientes a realizar atividades motoras, se concretize.