https://frosthead.com

Como redes neurais de hackers podem ajudar os amputados a quebrar um ovo sem falhas

Quebrar um ovo é um desafio - aplique muita pressão e o projétil quebrará, aplique muito pouco e ele não quebrará. Para amputados, essas tarefas que envolvem quantidades “justas” de pressão são quase impossíveis devido à incapacidade do corpo de receber feedback de dispositivos protéticos. Agora, uma nova pesquisa está ajudando dois homens com amputações a sentirem pressão tátil, um avanço que poderia um dia mudar a maneira como os dispositivos protéticos funcionam com o corpo.

Conteúdo Relacionado

  • O membro protético 'vê' o que seu usuário quer agarrar
  • Um novo implante cerebral sem fio ajuda os macacos paralisados ​​a andar. Humanos podem ser os próximos.

O estudo, publicado hoje na revista Science Translational Medicine, detalha um novo tipo de braço protético que integra eletrodos sensíveis ao toque no sistema nervoso do corpo. Os pesquisadores usaram o dispositivo para aprender mais sobre como o sistema nervoso transmite informações sobre a intensidade tátil - a intensidade do toque - para o corpo.

Dois homens com amputações foram equipados com o sistema protético, que inclui sensores de pressão na mão protética e um estimulador que transmite essa informação de pressão para os punhos de eletrodos implantados em torno de três conjuntos de nervos que controlam o movimento da mão. Quando os homens usam suas mãos protéticas, eles enviam impulsos elétricos com informações sobre pressão diretamente para os nervos que controlam as mãos, que por sua vez estimulam o cérebro. O cérebro então interpreta a informação de intensidade enviada pelos eletrodos.

Durante uma série de testes, os pesquisadores descobriram que seus sujeitos podem diferenciar 20 níveis de intensidade tátil. Não só conseguiram distinguir níveis de intensidade semelhantes, como também conseguiram avaliar a intensidade do toque e comparar e igualar a mesma intensidade à mão não protética.

Dado que os homens não têm fibras nervosas em suas próteses, esses resultados são importantes. Mas ainda mais importante, os pesquisadores usaram suas observações para determinar como as respostas neurais ao toque realmente funcionam.

Esses experimentos sugerem que quando se trata de neurônios ativados por toque, tanto a taxa de disparo quanto o número ativado fornecem informações sobre o que está acontecendo. Essa informação abre caminhos em potencial para que futuras próteses incorporem melhor informações táteis, o que seria um golpe para os amputados.

"Quando você perde o sentido do tato, você tem que usar um dos outros sentidos para estabelecer uma conexão com o objeto que está aprendendo", Jared Howell, diretor de ortopedia e prótese da Baylor College of Medicine, que não estava envolvido o estudo, diz Smithsonian.com.

Howell, que trabalha com amputados em sua prática clínica e lidera a pesquisa para criar melhores próteses, diz que os amputados são forçados a confiar na visão em vez de no toque, o que os impede de participar plenamente de outras atividades que exigem o sentido da visão. "Eles realmente perdem um nível de independência e um nível de função que eles teriam de outra forma", diz ele.

No futuro, os pesquisadores esperam usar seu trabalho como base para pesquisas que possam possibilitar melhores próteses ou até mesmo permitir que robôs transmitam informações táteis aos seres humanos. Mas, por enquanto, as próteses experimentais estão permitindo que dois homens façam um complexo trabalho de torno, caminhem com os cães e, sim, craquem os ovos - tarefas que pareciam intransponíveis com próteses não-neurais relativamente desajeitadas.

"Nós nunca vamos restaurar a verdadeira função até conseguirmos que o cérebro interaja com o sistema protético", diz Howell. A pesquisa recém-anunciada pode ser um passo vital nesse caminho - isto é, se essa tecnologia for acessível a mais de duas pessoas.

Enquanto isso, os pesquisadores continuarão a decifrar o código de como o corpo interage com o sentido do tato, um neurônio (e um ovo) de cada vez.

Como redes neurais de hackers podem ajudar os amputados a quebrar um ovo sem falhas