Implante de elétrodos colocados no cérebro permite comunicação através de sinais neurais

Homem com paralisia total consegue comunicar pela primeira vez

Homem com paralisia total consegue comunicar pela primeira vez

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Um  homem com paralisia total conseguiu comunicar após lhe terem sido implantados elétrodos no cérebro que permitiram a emissão de sinais neurais. A expressão de pensamentos por pessoas completamente imobilizadas devido a paralisia muscular total acaba, assim, de ser conseguida pela primeira vez. Este extraordinário acontecimento, consequência do enorme avanço tecnológico dos últimos anos, resulta de experiências que têm vindo a ser desenvolvidas no Wyss Research, um centro de investigação cuja abordagem procura avançar a compreensão do cérebro para realizar terapias e, deste modo, melhorar vidas, divulgou a Nature Communications.

Na sua fase final, algumas doenças, como a esclerose lateral amiotrófica, vulgarmente conhecida por (ELA), que ainda há poucos anos motivou uma gigantesca campanha de solidariedade mundial em busca de financiamento para a descoberta de tratamentos, podem resultar num isolamento extremo dos pacientes. As pessoas perdem o controle dos seus músculos e a comunicação pode tornar-se uma impossibilidade real. No entanto, agora, com a ajuda de um implante que lê os sinais cerebrais, um homem nesse estado de isolamento ‘total’ conseguiu selecionar letras e formar frases, relataram há dias os investigadores.

Implantes cerebrais permitem ligação à família e equipas médicas

“De facto duvidou-se da viabilidade deste tipo de comunicação”, afirmou Mariska Vansteensel, investigadora do interface cérebro-computador do Centro Médico da Universidade de Utrecht, na Holanda, que não esteve envolvida no estudo. “Se o novo sistema de ortografia for confiável para todas as pessoas que estão completamente bloqueadas – e se puder ser mais eficiente e acessível – poderá permitir que milhares de pessoas se reconetem com suas famílias e equipas de atendimento”, afirma, por seu turno, Reinhold Scherer, engenheiro neural da Universidade de Essex, no Reino Unido.

A ELA, uma doença paralisante que prende as pessoas em si mesmas

A ELA destrói os nervos que controlam o movimento e a maioria dos pacientes morre 5 anos após o diagnóstico. Quando uma pessoa com ELA deixa de conseguir falar, pode usar uma câmara de rastreamento ocular para selecionar letras num monitor. Numa fase mais tardia da progressão da doença, essas pessoas podem responder a perguntas do tipo ‘sim’ ou ‘não’ com movimentos subtis dos olhos. Mas se uma pessoa conseguir prolongar a vida com o recurso a um ventilador, pode passar meses ou anos a ouvir, mas sem se comunicar, como se estivessem presas em si mesmas.

Homem paralisado ainda jovem colabora com equipa de investigadores

O participante deste novo estudo, um homem com ELA agora com 36 anos, começou a trabalhar com uma equipa de investigação da Universidade de Tübingen em 2018, quando ainda conseguia mexer os olhos. Com o anuimento da mulher e da irmã, transmitiu à equipa o seu desejo de colocar um implante invasivo para tentar manter a comunicação com sua família, incluindo o seu filho ainda criança.

Os investigadores inseriram então dois conjuntos de elétrodos quadrados, com 3,2 milímetros de largura, numa parte do cérebro que controla o movimento. Mas quando pediram ao homem para tentar mover as suas mãos, pés, cabeça e olhos os sinais neurais não eram suficientemente consistentes para responder a perguntas de sim ou não. Então, depois de quase 3 meses de esforços malsucedidos, a equipa tentou o neurofeedback. Um tom audível passou a ouvir-se mais alto à medida que o disparo elétrico dos neurónios perto do implante acelerava, mais baixo à medida que desacelerava. Os investigadores pediram nessa altura ao participante que mudasse esse tom usando qualquer estratégia. No primeiro dia, conseguiu mover o tom e, ao décimo segundo dia, conseguiu combiná-lo com um tom alvo. A equipa ajustou então o sistema em busca dos neurónios mais responsivos e determinando como cada um mudou com os esforços do participante.

Mantendo o tom alto ou baixo, o homem poderia indicar “sim” e “não” a grupos de letras e, em seguida, letras individuais. Após cerca de 3 semanas com o sistema, produziu a primeira frase inteligível: um pedido para que os cuidadores o reposicionassem. No ano seguinte, fez dezenas de frases a uma taxa meticulosa de cerca de um carater por minuto: “Sopa de goulash e sopa de ervilha doce”, “Gostaria de ouvir alto o álbum dos Tool”, “Amo o meu filho” são apenas algumas delas.

Por fim o homem explicou à equipa que modulava o tom tentando movimentar os olhos, o que nem sempre conseguia fazer. Apenas em 107 dos 135 dias relatados no estudo conseguiu combinar uma série de tons alvo com 80% de precisão, e apenas em 44 desses 107 ele conseguiu produzir uma frase inteligível.

Tecnologia ainda está longe de alcançar os resultados desejados

Embora os resultados finais ainda se encontrem longe do desejável para colocar a tecnologia à disposição das famílias, este estudo é um primeiro passo e mostra que é possível manter a comunicação com uma pessoa à medida que ela fica presa em si mesma, adaptando uma interface às suas habilidades.

Embora a sua capacidade de soletrar tenha vindo a diminuir e agora o homem quase só responde a questões de ‘sim’ ou ‘não’, a equipa de investigação do Wyss Center prossegue o trabalho com este participante do estudo. Segundo se divulga, o tecido cicatricial ao redor do implante é parcialmente responsável porque obscurece os sinais neurais. Para lá disso, os fatores cognitivos também podem desempenhar um papel: o cérebro do participante pode estar a perder a capacidade de controlar o dispositivo depois de anos incapaz de afetar seu ambiente. A equipa de investigação comprometeu-se, no entanto, a manter o dispositivo enquanto ele continuar a usá-lo.

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