O futuro em 2111 – até onde chegaremos?

Estima-se que, no futuro, não seremos limitados pelo corpo. Poderemos enxergar no escuro, subir pelas paredes, correr a grandes velocidades, levantar cargas pesadas e até voar. Uma prova de que a ciência já está trabalhando para tornar esse futuro possível é mostrada nesse documentário do Discovery Channel (assista). Nele testam um exoesqueleto que torna um homem cinco vezes mais forte, apresentam um dispositivo sensorial que permite a um cego enxergar, e mostram como os avanços da nanotecnologia conseguem imitar a aderência de algumas espécies de animais a qualquer superfície. Com capacidades e sentidos mais desenvolvidos, nascerá um novo modelo de humano: os Super-humanos. Até onde chegaremos?

Fonte: Discovery Channel

Passo Firme – 07/03/2014
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Homem controla perna biônica só com o cérebro

Zac Vawter no Centro de Reabilitação de Chicago | Foto: WSJ
Zac Vawter no Centro de Reabilitação de Chicago | Foto: WSJ

Num avanço que pode, futuramente, melhorar a mobilidade de milhares de pessoas amputadas, cientistas anunciaram que um homem de 32 anos conseguiu controlar os movimentos de uma perna artificial motorizada usando apenas seus pensamentos.

Ajudado por sensores que recebem impulsos dos nervos e músculos que antes levavam os sinais cerebrais para o joelho e o tornozelo, agora amputados, o paciente conseguiu subir e descer escadas e rampas, de uma forma bem parecida com a que fazia com a perna natural, seguindo as instruções vindas do cérebro. Um ponto importante: ele conseguiu flexionar o tornozelo da perna artificial, permitindo-lhe um andar quase normal, algo que não é possível com as próteses atuais.

“É [uma mudança da] água para o vinho” entre a perna biônica experimental e a prótese mecânica que ele usa todos os dias, disse Zac Vawter, engenheiro de software de Yelm, no Estado americano de Washington, que perdeu a perna direita num acidente de moto há quatro anos. “Para subir uma escada com a minha prótese normal, a minha perna boa tem que subir primeiro cada degrau”, acrescentou. “Com esta, posso subir e descer colocando um pé depois do outro.”

Hargrove é o autor principal de um relatório sobre a nova tecnologia publicado no final de setembro pelo "New England Journal of Medicine". | Foto: Divulgação
Hargrove é o autor principal de um relatório sobre a nova tecnologia publicado no final de setembro pelo “New England Journal of Medicine”. | Foto: Divulgação

Os pesquisadores disseram que Vawter é a primeira pessoa a conseguir controlar uma prótese desse tipo apenas com seus sinais cerebrais. Os dispositivos atuais mais avançados que incluem joelho e tornozelo exigem apertar um botão de controle remoto, digamos, no início de um lance de escadas para balançar a perna e subir o degrau, disse Levi J. Hargrove, pesquisador do Centro de Medicina Biônica do Instituto de Reabilitação de Chicago.

Para Vawter, disse Hargrove, “é tudo intuitivo. Ele pode subir ou descer uma escada com passos normais”.

Hargrove é o autor principal de um relatório sobre a nova tecnologia publicado no final de setembro pelo “New England Journal of Medicine”.

Há mais de um milhão de americanos amputados hoje, incluindo cerca de 1.600 soldados que voltaram das guerras no Iraque e no Afeganistão nos últimos dez anos depois de perder pelo menos um braço ou uma perna.

O atual projeto recebeu uma doação de US$ 8 milhões do exército americano, como parte de um esforço mais amplo para atender os soldados com ferimentos que prejudicam a vida normal, disse o coronel John Scherer, chefe de pesquisas de medicina clínica e de reabilitação do Comando de Pesquisas e Materiais Médicos do exército, em Fort Detrick, no Estado americano de Maryland. A meta do projeto da perna biônica é permitir que os jovens soldados possam “participar da vida” e até mesmo voltar a servir na ativa.

Zac Vawter ficou conhecido em novembro passado, quando subiu 103 lances de escada da Willis Tower, em Chicago, usando uma prótese na perna direita comandada por seu cérebro. | Foto: Reuters
Zac Vawter ficou conhecido em novembro passado, quando subiu 103 lances de escada da Willis Tower, em Chicago, usando uma prótese na perna direita comandada por seu cérebro. | Foto: Reuters

Os pesquisadores chamam o dispositivo de “biônico” devido à sua capacidade de interagir de forma inteligente com um ser humano. Apesar das costumeiras associações da tecnologia “biônica” com a força sobre-humana, a prótese “não precisa necessariamente ser forte”, disse Hargrove. “Ela precisa ser inteligente.”

Hargrove e seus colegas desenvolveram o sistema eletrônico para o aparelho, incluindo um algoritmo de software que recebe sinais de elétrodos ligados à pele da perna residual e os converte em movimentos do joelho e do tornozelo da prótese. Os elétrodos recebem os sinais de músculos ligados aos nervos na perna residual, inclusive os nervos que levam sinais cerebrais para o tornozelo, que foram implantados cirurgicamente no tendão do jarrete de Vawter logo após o acidente.

“Quando Zac quer tentar se mover”, explicou Hargrove, o cérebro envia sinais pela medula espinhal até os músculos que não foram danificados. “Temos elétrodos que estão ‘ouvindo’ esses sinais. O algoritmo então decodifica padrões” para descobrir o que ele está pensando, “convertendo os resultados em movimentos tais como esticar o joelho quando ele se senta, ou dobrar e estender o tornozelo.

Em experiências de laboratório envolvendo tipicamente de 700 a 1.000 passos, disse Hargrove, pequenos erros tais como arrastar o pé ocorreram em cerca de 2% dos passos com os sinais vindo do cérebro. Vawter não cometeu nenhum erro mais grave que pudesse resultar numa queda, disse ele.

A conquista “nos leva para mais perto do ponto onde teremos produtos comerciais robustos que utilizam sinais cerebrais da pessoa para permitir que ela caminhe”, disse Daniel Ferris, professor da escola de cinesiologia e do departamento de engenharia biomédica da Universidade de Michigan, que não participou da pesquisa atual.

Vawter se considera um piloto de testes para o dispositivo. Para ele, uma desvantagem é que a perna não é própria para correr, o que ele pode fazer com sua prótese convencional. No entanto, depois de testar a perna no Instituto de Reabilitação dos laboratórios de Chicago e caminhar pela cidade, ele tem que voltar para casa sem ela.

“Nunca é bom deixar para trás uma coisa tão sofisticada”, diz ele. “Estou ansioso para descobrir as melhorias que eles fizeram no software e ajudá-los a ampliar os limites do possível.”

Fonte: Wall Street Journal

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Passo Firme – 17/10/2013
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Cérebro pode reagir a estímulo visual como se estivesse sentindo por tato

O cientista Miguel Nicolelis (à direita) observa macaco caminhando em esteira durante experimento em seu laboratório nos EUA (Foto: Reprodução/TV Globo)
O cientista Miguel Nicolelis (à direita) observa macaco caminhando em esteira durante experimento em seu laboratório nos EUA (Foto: Reprodução/TV Globo)

Pesquisa da equipe de Miguel Nicolelis mostra reação integrada do cérebro. Estudo pode ajudar no projeto para construção de exoesqueleto.

A equipe de pesquisa liderada pelo brasileiro Miguel Nicolelis publicou novo artigo na revista “PNAS”, da Academia Nacional de Ciências dos EUA, em que os cientistas mostram que os neurônios responsáveis pelo tato e aqueles ligados ao controle de movimentos podem também responder a estímulos visuais devido à forma integrada como o cérebro os trabalha.

O trabalho pode ter implicações para a melhor integração de próteses, um dos objetivos do projeto “Walk Again” (andar de novo, em inglês), uma iniciativa de Nicolelis que pretende fazer com que um paraplégico dê o pontapé inicial da Copa de 2014 usando um exoesqueleto robótico comandado pelo cérebro.

No trabalho publicado na última segunda-feira (26), é descrita uma experiência na qual dois macacos assistem a imagens de um braço sendo tocado por uma bola, enquanto seus braços são tocados simultaneamente. Em seguida, os animais deixam de ser tocados fisicamente, mas seguem vendo o “braço virtual” entrando em contato com a bola.

Os pesquisadores da Universidade Duke, nos EUA, verificaram que o sistema somatossensorial do corpo, aquele responsável por unir informações de tato e posição corporal, e o sistema motor, reagiam ao estímulo visual, numa evidência que o cérebro funciona de forma integrada.

As respostas cerebrais aconteceram 50 a 70 milésimos de segundo mais tarde que quando há o toque físico, mas esse ‘atraso’ é consistente com o tempo esperado para que os caminhos cerebrais conectassem a área ligada com a visão à somatossensorial e motora.

“Essas conclusões corroboram nossa noção de que o cérebro funciona como uma rede que interage continuamente”, diz Miguel Nicolelis, em comunicado de divulgação do trabalho. O pesquisador brasileiro espera usar as descobertas no Projeto Walk Again.

A criação de próteses biônicas que se incorporam plenamente aos circuitos sensoriais e motores do cérebro poderia permitir que esses equipamentos se integrassem na imagem que o cérebro cria do próprio corpo, também conhecido como esquema corporal.

“Quando nos tornamos proficientes no uso de ferramentas – como um violino, um mouse de computador ou um membro artificial – nosso cérebro provavelmente está alterando a imagem interna dos nossos corpos, para incorporar as ferramentas como extensões de nós mesmos”, diz Nicolelis, ainda segundo a nota da Universidade Duke.

Fonte: G1 Ciência e Saúde

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Passo Firme – 30/08/2013
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Cientistas criam orelha biônica com impressora 3D

A orelha é criada por células, polímero e nanopartículas de prata |  Foto: Mel Evan | AP
A orelha é criada por células, polímero e nanopartículas de prata | Foto: Mel Evan | AP

Órgão é capaz de captar frequências mais amplas que ouvido humano. Técnica une células, polímero e nanopartículas de prata.

Cientistas da Universidade de Princeton, nos EUA, usaram a técnica de impressão em 3D para criar uma orelha composta de células de cartilagem, um tipo de polímero e nanopartículas eletrônicas capaz de captar frequências num espectro mais amplo que o ouvido humano.

Com uma impressora 3D comum, capaz de criar objetos tridimensionais por meio da aplicação de finas lâminas de matéria-prima, os estudiosos depositaram células de bezerro sobre uma base de material polimérico. As células viraram cartilagem. Simultaneamente, a impressora inseriu partículas de prata na estrutura, formando uma antena capaz de “ouvir” variadas frequências.

Os pesquisadores, liderados por Michael McAlpine, iniciaram a pesquisa porque a orelha é uma das estruturas mais difíceis de recriar por meios cirúrgicos. O modelo criado na universidade americana ainda precisa de mais testes para poder ser de fato usado.

Mas, na opinião dos autores da pesquisa, publicada na revista “Nano Letters”, a técnica é promissora para a substituição de órgãos humanos com problemas ou mesmo para a criação de partes corporais artificiais com capacidades que excedem as naturalmente e encontradas.

Fonte: G1

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Passo Firme – 05/07/2013
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Australianos desenvolvem ‘olho biônico’ que pode ajudar até 85% dos cegos

Protótipo do 'olho biônico' desenvolvido na Universidade Monash: primeiro teste com a tecnologia deve acontecer em 2014 (Divulgação)
Protótipo do ‘olho biônico’ desenvolvido na Universidade Monash: primeiro teste com a tecnologia deve acontecer em 2014 (Divulgação)

Dispositivo é formado por chip implantado no cérebro e óculos com câmera, processador digital e transmissor wireless. Tecnologia deve ajudar pessoas com deficiência visual causada por doenças como glaucoma, degeneração macular e retinopatia diabética. Primeiro teste em paciente será feito em 2014

Um grupo de cientistas e designers australianos desenvolveu um protótipo de “olho biônico” para devolver a visão a pessoas cegas. Os testes em pacientes começarão no próximo ano. O dispositivo é composto por óculos que captam, com a ajuda de uma câmera digital, a imagem ao redor do indivíduo e enviam esses estímulos visuais a um chip implantado no cérebro. Se os experimentos envolvendo a tecnologia correrem como o esperado, ela terá o potencial de devolver a visão a até 85% das pessoas classificadas como clinicamente cegas (com pouca visão e percepção de luz ou então sem visão alguma).

A tecnologia está sendo desenvolvida por especialistas do Grupo de Visão da Universidade Monash, na Austrália. Em seu site oficial, o grupo informa que o olho biônico está sendo desenvolvido para “pessoas com deficiência visual causada por uma série de condições, como glaucoma, degeneração macular e retinopatia diabética. Ele também pode ajudar pessoas com danos em seus nervos ópticos ou em seus olhos causados por um trauma ou uma doença.”

Monash University
Monash University

O modelo desse olho biônico é formado por óculos e chip. Na parte da frente dos óculos, há uma câmera digital embutida que capta as imagens. Na parte interna dos óculos, existe um sensor que percebe os movimentos dos olhos e é utilizado para direcionar corretamente a câmera. Na lateral dos óculos, os especialistas inseriram um processador digital que recebe as informações visuais da câmera e as envia a um chip que deve ser inserido na parte de trás do cérebro do paciente. Esse chip, por sua vez, emite sinais elétricos ao córtex visual, que interpreta esses sinais como a visão.

“O que nós acreditamos que o paciente enxergará é uma espécie de imagem de baixa resolução, mas suficiente para identificar, por exemplo, a borda de uma mesa, a silhueta de um ente querido, um degrau na calçada ou algo do tipo”, disse Mark Armstrong, professor da Universidade Monash, ao programa de rádio PM, da Australian Broadcasting Corporation (ABC).

OUTROS TESTES — Em agosto de 2012, essa mesma equipe anunciou a implantação do protótipo do que chamou de “olho pré-biônico”. A abordagem consistiu em implantar eletrodos na retina de uma paciente com retinite pigmentosa degenerativa, um tipo de degeneração da retina que leva à perda da visão. A ideia era a de que os eletrodos enviassem impulsos elétricos para as células nervosas dos olhos e devolvessem parte da visão à paciente. De acordo com o grupo, esse método é adequado a pessoas com retinite pigmentosa e também degeneração macular relacionada à idade.

Veja outras matérias sobre o assunto:

Fonte: Veja Ciência

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Passo Firme – 11/06/2013
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Jovem recupera movimentos do braço com prótese biônica

Entre a nova variedade de ações que ele pode realizar está a de apertar as mãos de alguém e cortar a própria comida: ações aparentemente simples, mas antes impossíveis para Patrick Foto: Getty Images
Entre a nova variedade de ações que ele pode realizar está a de apertar as mãos de alguém e cortar a própria comida: ações aparentemente simples, mas antes impossíveis para Patrick
Foto: Getty Images

Braço biônico controlável via iPhone foi patrocinado pela Mercedes

O jovem Patrick Kane apresentou recentemente seu braço biônico, que permite uma variedade de movimentos bastante específicos – como apertar e segurar objetos. O britânico de 16 anos perdeu seu braço esquerdo quando ainda era bebê por causa da meningite. Entre a nova variedade de ações que ele pode realizar está a de apertar as mãos de alguém e cortar a própria comida: ações aparentemente simples, mas antes impossíveis para Patrick.

O braço mecânico pode ser controlado via iPhone ou iPad e possibilita ao jovem a realização de um sonho: participar das aulas de marcenaria na escola. A autonomia da prótese é de um dia, e Patrick precisa retirá-la a cada noite para fazer a recarga. Ele descreve a operação do braço artificial como algo natural, apesar de requerer um longo processo de adaptação.

“Controlar a mão é bastante natural, apesar de levar um tempo um pouco maior para aprender como usar as ‘garras’ automáticas e fazer os gestos”, afirmou Patrick Kane. “São as pequenas coisas que importam, como ser capaz de segurar um copo de vidro ou cortar a comida no meu prato em vez de ter que pedir a alguém para fazer isso por mim.

Patrick perdeu parte de sua perna direita, todos os dedos da mão esquerda e pedaços dos dedos da mão direita após sofrer com uma forma de meningite logo após o nascimento. A prótese, cujo custo é estimado é 30 mil euros, foi desenvolvida pela empresa Touch Bionics e patrocinada pela Mercedes, que optou por não inserir seu logotipo no braço artificial por entender que compartilha o interesse pelo desenvolvimento da tecnologia.

Fonte: Terra / Via Mail Dayli

Leia também: MÃO BIÔNICA I-LIMB JÁ PODE SER CONTROLADA POR IPHONE

Passo Firme – 22/04/2013
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Cientistas desenvolvem prótese wireless que funciona com a força do pensamento

O sorriso emocionado de uma pessoa que, pela primeira vez em 15 anos, conseguiu pegar alguma coisa e fazer com ela exatamente o que desejava //Crédito: Reprodução
O sorriso emocionado de uma pessoa que, pela primeira vez em 15 anos, conseguiu pegar alguma coisa e fazer com ela exatamente o que desejava //Crédito: Reprodução

Pesquisadores da Brown University criam interface cérebro-máquina que, mesmo sem o uso de fios, envia sinais eletromagnéticos a um metro de distância

Já faz um tempo que os cientistas, em especial o brasileiro Miguel Nicolelis, criaram dispositivos que permitem que pessoas amputadas movimentem próteses com a força do pensamento. Acontece que esse mecanismo era invariavelmente assim: ou plugado a uma série de fios, ou wireless mas extremamente limitado. Um estudo recém-publicado acaba de juntar o melhor das duas técnicas.

Em um release divulgado pelo National Institutes of Health – órgão do governo americano dedicado a estudos sobre medicina que bancou a pesquisa – uma das coordenadoras da agência, Grace Peng, diz que “para quem perdeu um membro, a reabilitação pode ser demorada e frustrante porque é preciso aprender uma maneira nova de fazer algo que o resto de nós faz sem pensar ativamente a respeito”. O sensor criado por cientistas da Brown University foca exatamente esse aspecto: possibilitar uma recuperação tranquila e que não prejudique a qualidade de vida do paciente.

O pequeno aparelho (ele tem o tamanho de um comprimido) é acoplado à superfície do córtex motor, área do cérebro responsável pela nossa movimentação e coordenação motora. Basta a pessoa pensar no movimento que deseja fazer e a prótese obedece. É disso que a doutora Grace se refere quando fala de “aprender novas maneiras” – normalmente não precisamos raciocinar para levar o braço até os talheres que repousam em cima da mesa.

No vídeo abaixo você confere os pesquisadores falando sobre o estudo. No minuto 1:38 há uma comovente cena em que uma tetraplégica consegue pegar uma garrafa térmica e tomar o café através de um canudinho.

Um dos maiores desafios enfrentados foi o material – ele tinha que ser delicado para não agredir o cérebro, mas ao mesmo tempo deveria ser potente o suficiente para transformar a atividade cerebral em sinais digitais que seriam interpretados por um computador fora do corpo. O sensor é feito de titânio, mas no centro dele há uma rodela de safira, material que facilita a condução de sinais eletromagnéticos, característica essencial tanto para otimizar a transmissão sem fios quanto pra recarregar a bateria do aparelho: por estar dentro da cabeça da pessoa, até a recarga tem que ser feita de maneira wireless.

Em testes realizados com animais (dois porcos e dois macacos) ficou provado que os sinais eram transmitidos a até um metro de distância e que mesmo após um ano de uso o dispositivo ainda funcionava bem.

Fonte: Galileu / Via FastCoExist

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Passo Firme – 21/04/2013
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Mão biônica i-Limb já pode ser controlada por iPhone

Mão artificial está cada vez mais desenvolvida (Foto: Reprodução Engadget)
Mão artificial está cada vez mais desenvolvida (Foto: Reprodução Engadget)

Seria a versão 3.0 da mão biônica que revolucionou o mundo?

A criação de próteses para pessoas que perderam membros do corpo está cada vez mais avançada, e a empresa Touch Bionics é uma das que mais tentam revolucionar neste ramo de pesquisa. Recentemente, a companhia lançou um modelo de mão artificial que pode ser controlada por dispositivos com o sistema operacional da Apple, como iPhone e iPad.

A i-Limb, como é chamada a mão biônica, começou a ser produzida há alguns anos, mas a sua versão mais recente parece ser a mais próxima do ideal que a empresa já desenvolveu. Nos últimos updates, ela recebeu conectividade Bluetooth e melhorias nos dedos. Porém, com o lançamento da i-Limb Ultra Revolution, a prótese ganhou rotação no dedão e também a compatibilidade com o aplicativo Biosim – talvez a grande inovação.

Com este software, compatível somente com iOS por enquanto, a pessoa que utiliza o membro eletrônico tem acesso rápido a 24 diferentes padrões de movimento, além de configurações para modos de utilização. Assim, embora a mão artificial ainda não possa ser controlada com o pensamento, ela já pode ser movida pelo smartphone. Veja o vídeo:

APLICATIVO – A Touch Bionics já fabrica próteses há anos, mas o último modelo, a i-limb Ultra Revolution, merece destaque: não só os dedos se movem de maneira próxima ao natural, como os polegares giram e permitem um movimento de pinça em vários ângulos. Como toda prótese de alta tecnologia, seus movimentos podem ser executados através de impulsos elétricos disparados pelo usuário que chegam até o braço e são detectados, mas ela tem diferencial: ela possui conectividade Bluetooth e pode ser controlada através do app para iOS biosim, que possui 24 movimentos pré-programados mais complexos que são difíceis de executar sem o app, e ainda opção para customizar novos.

Um dos grandes beneficiados dessa especialização na área é o americano Jason Koger (veja o vídeo abaixo). Em 2008, enquanto andava de quadriciclo, ele entrou em contato com um cabo de energia que havia caído dos postes. Ele despertou três dias depois e constatou que estava vivo, mas perdeu ambos os braços. Koger é o primeiro duplamente amputado a usar a i-limb, e está adorando a experiência. “Após cinco anos, eu posso segurar as mãos dos meus filhos de novo”. Nada no mundo paga isso.

Leia mais: MÃO BIÔNICA DA TOUCH BIONICS JÁ DISPONÍVEL NA VERSÃO 2.0

Fonte: Techtudo / Meio Bit / Via Engadget

Passo Firme – 16/04/2013
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Projeto pioneiro une neurociência à educação em escolas no Brasil

Iniciativa é do neurocientista Miguel Nicolelis. Neurociência explica e melhora desempenho de esportistas.

Parece bem difícil fazer a ultrapassagem na Fórmula 1, ainda mais a 300 quilômetros por hora, mas, para os pilotos profissionais, não é. Até porque, em muitos momentos, eles enxergam como se estivesse em “slow motion”. “Você está atrás de um carro, e a reação é muito rápida. Tem que decidir rápido demais, mas a sua decisão, você acaba enxergando em câmera lenta. Mais ou menos imagina a reação do carro da frente também”, diz o piloto Felipe Massa.

Não são só os pilotos de Fórmula 1 que têm essa sensação. Uma pesquisa feita por neurocientistas de uma universidade da Inglaterra provou isso. A maioria dos laboratórios de neurociência de Londres fica em volta da Queen Square, a “praça rainha”. Foi no Instituto de Neurociência Cognitiva da University College que foi feita uma pesquisa comprovando essa percepção de muitos atletas.

O profissional está tão treinado, tão condicionado para, por exemplo, devolver uma bola em um jogo de tênis ou ultrapassar um carro, no caso de um Piloto de Fórmula 1, que o cérebro dele tem a ilusão de ter mais tempo pra fazer aquela ação. Essa ilusão, claro, é sempre muito bem-vinda. O responsável pelo estudo é o neurocientista japonês Nobuhiro Hagura, que recebeu a equipe do Jornal da Globo no laboratório dele, na capital inglesa. Hagura diz que, com a ilusão de ver tudo em câmera lenta, fica mais fácil para o piloto profissional fazer a ultrapassagem, já que ele consegue processar com mais detalhes as informações que entram no cérebro dele.

Há exercícios que intensificam ainda mais essa percepção, como o que o piloto Bruno Senna faz antes das corridas. Parece uma brincadeira boba, mas está longe disso.

O piloto usa um óculos criado especialmente para este tipo de treinamento. É como se a lente ficasse piscando. A impressão é a de que estão acendendo e apagando as luzes. “Depois, você tira os óculos, e fica um pouco mais lento. O tempo na sua frente fica um pouco mais lento, porque você está vendo muito mais do que estaria vendo com o óculos. É como se você estivesse fazendo o seu cérebro usar mais a informação que ele tem”, afirma Bruno.

Era exatamente o que fazia o tio de Bruno, Ayrton Senna. Ele conseguia usar, como poucos, as informações que tinha e, sempre, impressionava os mecânicos. “O cara conseguia acertar o carro sentindo no corpo dele as nuances do asfalto, que a telemetria da Honda não conseguia detectar. Então o corpo dele era um transdutor para o cérebro dele que ultrapassava a tecnologia”, diz o neurocientista Miguel Nicolelis, chefe do departamento de neurociência da Universidade Duke (EUA).

cérebro

BRASIL – Mas quantos Ayrtons existem? Se depender de Nicolelis, cada vez veremos mais brasileiros geniais no que fazem. O neurocientista já está fazendo a parte dele. Em Macaíba, na região metropolitana de Natal, no Rio Grande do Norte, há um projeto pioneiro e ambicioso, que une neurociência à educação: o Campus do Cérebro, criado por Miguel Nicolelis.

A obra começou em 2010 e já impressiona pelo tamanho. É uma mega estrutura no meio de uma zona rural. Não há nada em volta. A construção deve ficar pronta ainda este ano. Será uma escola de tempo integral para 1.500 crianças ao lado de um grande centro de pesquisa de neurociência. “A ideia é começar no pré-natal. Acompanha-se a mãe e a criança, cria-se um histórico, e aí a gente acompanha essa criança ao nascer até o final do Ensino Médio, agora em uma escola própria do Campus do Cérebro, onde as crianças vão poder ficar em tempo integral, desde o nascimento até o final do Ensino Médio”, afirma Nicolelis.

Não será a primeira experiência da equipe de Nicolelis em sala de aula. Desde 2007, eles são os responsáveis pelo projeto Educação Para Toda Vida, para jovens de dez a 15 anos. Em dois colégios no Rio Grande do Norte e um na Bahia, 1.500 alunos participam de aulas em laboratórios, oficinas de biologia, computação, ciências, robótica. “Em casa, ajudo a minha mãe, Quando quebra alguma coisa, eu a ajudo”, diz o aluno Adrian Everton Barbosa.

As aulas que eles têm são extracurriculares e apenas duas vezes por semana. Os alunos vieram de escolas públicas da região, onde continuam estudando, mas agora têm dois colégios, cada um em um turno. “Nós fomos a escolas com dificuldades porque a minha proposta era essa mesma. Eu quero ir a um lugar onde ninguém iria, eu quero ir a um lugar onde as crianças jamais receberiam essa atenção”, diz Nicolelis.

O currículo é totalmente prático, inspirado no conhecimento neurocientífico de que o cérebro aprende por associação. “Quando a gente associa à prática, leva isso para o resto da vida”, afirma o professor André Ricardo Bandeira de Carvalho. Os resultados são animadores. “O que eu estou percebendo desde o início do projeto, é, exatamente, o comprometimento dos alunos”, diz Itamar Bezerra da Nóbrega Neto, professor e coordenador da Oficina de Robótica.

“Eles passaram a ter um maior empenho nos estudos, passaram a ter um maior desejo de aprender”, afirma Dora Maria Montenegro, diretora do instituto. O projeto, que mudou a realidade desses alunos, deve servir de exemplo para outras escolas brasileiras. “A escola tem que abrir a imaginação dessas crianças para o impossível. Elas têm que sonhar com o impossível, porque mesmo que elas não cheguem lá, o caminho para chegar ao impossível sempre vai dar lucro. Você sempre vai fazer alguma coisa que vale a pena”, diz Nicolelis.

Fonte: Jornal da Globo

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Passo Firme – 28/03/2013
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“Não podemos alimentar falsas esperanças”, diz inventor de olho biônico

Inf-Olho-Bionico

Pesquisadores brasileiros ajudaram a criar o primeiro olho biônico, aprovado no mês passado nos EUA, e agora colaboram em outro projeto que usa células-tronco da retina para recuperar a visão.

A revelação é do inventor do olho biônico, o engenheiro biomédico Mark Humayun, 50, que mantém uma parceria de 15 anos com o departamento de oftalmologia da Unifesp (Universidade Federal de São Paulo).

Em entrevista exclusiva à Folha, o professor da Universidade do Sul da Califórnia afirma que seu maior desafio tem sido administrar a expectativa das pessoas sobre a nova tecnologia. “Não podemos alimentar falsas esperanças”, alertou o pesquisador.

Veja um pouco mais sobre o novo olho biônico na matéria abaixo:

O olho biônico Argus II não restaura completamente a visão, mas permite que pessoas com uma doença rara que leva à cegueira (retinose pigmentar) detecte faixas de pedestres, presença de pessoas e grandes números e letras.

Ao menos 60 pessoas na Europa e nos EUA já usam o aparelho, a maioria subsidiada por programas governamentais. A tecnologia aguarda registro da Anvisa para ser comercializada no Brasil.

Mark Humayun

Espécie de Professor Pardal, Humayun (foto) tem cem patentes registradas em seu nome, entre elas bombas de insulina para diabéticos e dispositivos cerebrais.

Folha – O que o inspirou na criação do olho biônico?

Mark Humayun – Minha avó ficou cega por complicações da diabetes e, naquela época, pensei que poderia fazer algo para ajudá-la.

Quando foi isso e quais obstáculos o sr. enfrentou?

Há 25 anos, quando começamos com essa ideia, colocar um computador dentro dos olhos era ficção científica. Nos primeiros anos, havia pouco dinheiro, pouco apoio.

Para mudar isso, passamos a colocar o aparelho por 30, 45 minutos nos olhos de cegos, com anestesia local, e perguntar o que eles estavam vendo. O fato é que puderam ver um eletrodo dentro do olho e, então, acreditamos que poderíamos construir uma retina artificial.

O olho biônico custa US$ 100 mil. O sr. acredita que, com o tempo, ficará mais acessível?

O aparelho possibilita a visão por ao menos dez anos. São US$ 10 mil por ano. Por esse prisma, não é tão caro. Mas acredito que, com melhores técnicas de fabricação, poderemos torná-lo mais barato. Temos que lembrar que foram investidos US$ 200 milhões para desenvolvê-lo. Então, US$ 10 mil dólares por mês não é muito.

O aparelho não restaura completamente a visão. Ele deve ser aprimorado?

Ele permite identificar objetos grandes, como portas, contorno de corpos. Isso é uma grande coisa. Mas os usuários não podem reconhecer um rosto ou ler como nós lemos. A tecnologia deve melhorar cada vez mais.

Ele poderá ser usado em pessoas com outras doenças, como a degeneração macular?

Não temos essa resposta. Teoricamente, só precisamos melhorar a tecnologia.

Em quanto tempo?

O primeiro modelo do aparelho levou 15 anos para ser desenvolvido. O segundo, sete. Estamos aprendendo rápido e, em três ou quatro anos, teremos um novo modelo.

Qual o principal desafio ainda a ser enfrentado?

Administrar a expectativa das pessoas. Todo mundo ouviu sobre o olho biônico e todo mundo quer. Precisamos ser muito claros sobre o perfil de pessoas que serão beneficiadas com ele. Não podemos alimentar falsas esperanças. Ele não pode ser usado em doenças em que o nervo óptico foi lesionado ou em condições em que não há mais células viáveis da retina.

O Brasil teve participação neste projeto?

O Brasil tem um grande papel na pesquisa. Tenho recebido pesquisadores brasileiros no meu laboratório nos EUA, e eles contribuíram muito desde o início.

O sr. desenvolve outra pesquisa, em parceria com a Unifesp, que envolve uso de células-tronco. Do que se trata?

O olho biônico tenta restaurar a visão perdida, já as pesquisas com célula-tronco pretendem recuperar a retina que está morrendo.

São células-tronco que se diferenciam in vitro em células do epitélio pigmentar e são colocadas numa membrana. A hipótese é que colocar essas células debaixo da retina vai dar a nutrição para as outras células se manterem ou melhorarem. Estamos na fase pré-clínica. Os primeiros pacientes precisam ser aprovados pelo FDA. Isso deve acontecer em 2014.

Fonte: Folha de S.Paulo

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Passo Firme – 17/03/2013
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Tetraplégica controla braço robótico com a mente de ‘forma inédita’

Jan Scheuermann

Um braço robótico já pode ser controlado pelo pensamento de forma “sem precedentes”, de acordo com um estudo publicado pela revista médica The Lancet

Jan Scheuermann (foto), de 53 anos, paralisada do pescoço para baixo, foi capaz de mover com destreza um braço mecânico, segurando objetos como se eles fossem movidos por sua própria mão biológica.Implantes cerebrais foram usados na paciente para controlar o braço robótico, e o resultado foi avaliado por especialistas como “uma conquista extraordinária”.

Jan foi diagnosticada com degeneração espinocerebelar 13 anos atrás e foi perdendo o controle de seu corpo progressivamente. Ela não consegue mais mover seus braços e pernas. Ela recebeu o implante de dois sensores – cada um de 4mm x 4mm – no córtex do cérebro. Uma centena de pequenas agulhas em cada sensor percebe a atividade elétrica de 200 células cerebrais.

COMANDOS – Os neurônios se comunicam entre si através de pulsos, diz o professor Andrew Schwart, da Universidade de Pittsburgh. Essas vibrações elétricas no cérebro são então traduzidas em comandos para mover o braço – dobrar na altura do cotovelo, rotar e agarrar um objeto, por exemplo.

Jan foi capaz de controlar o braço logo no segundo dia de treinamento; ao longo de 14 semanas, foi aperfeiçoando essa habilidade. Segundo o estudo médico, ela adquiriu “coordenação, habilidade e velocidade quase similares às de uma pessoa de corpo não deficiente”.

Schwartz contou à BBC que movimentos tão precisos nunca haviam sido observados antes. “São (movimentos) fluidos e muito melhores do que o que se havia demonstrado antes”, afirmou. “Acho que isso é uma prova convincente de que essa tecnologia (se converterá em uma terapia) para pessoas com lesões na espinha dorsal”, conta. Para Schwartz, a nova tecnologia já permite que essas pessoas realizem tarefas diárias.

TECNOLOGIA EM CASA – As técnicas que apostam no poder de um cérebro saudável para superar um corpo danificado têm avançado rapidamente. No início deste ano, um estudo apontou que uma mulher conseguiu usar um braço robótico para servir-se de uma bebida pela primeira vez em 15 anos desde que sofreu um derrame. Nos dois estudos, porém, os resultados foram obtidos em laboratório – ou seja, a tecnologia ainda não foi aplicada em suas casas.

Agora, pesquisadores tentam acoplar o braço mecânico à cadeira de rodas de Jan, para que ela possa usá-lo em sua vida cotidiana. Também há tentativas de dar sensações ao membro artificial, para que seu portador volte a experimentar o sentido de toque. Para os pesquisadores Gregoire Courtine, Silvesto Micera, Jack DiGiovanna e José del Millan, o controle do braço retratado no estudo é uma conquista “tecnológica e biomédica incrível”.

Eles acrescentam que tecnologia do membro mecânico está chegando perto do ponto em que “poderá, em breve, se tornar um modelo revolucionário de tratamento” para portadores de paralisias.

Fonte: BBC News

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Passo Firme – 18.12.2012
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Conheça mais um ‘guerreiro’ que já comanda prótese de braço com sinais do cérebro

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Após a explosão, o cabo Sebastian Gallegos (foto) despertou para ver o sol de outubro cintilando na água, uma imagem tão adorável que ele achou que estava sonhando. Então algo chamou sua atenção, o arrastando de volta à dura realidade: um braço, boiando perto da superfície, com um elástico preto de cabelo em volta do seu pulso.

O elástico era uma recordação de sua esposa, um amuleto que ele usava em toda patrulha no Afeganistão. Agora, das profundezas de sua bruma mental, ele o observava flutuando como um pedaço de madeira em uma leve correnteza, preso a um braço que não estava mais ligado a ele. Ele foi vítima de uma explosão e estava no fundo de uma vala de irrigação.

Dois anos depois, o cabo se vê ligado a um tipo diferente de membro, um dispositivo robótico com motor eletrônico e sensores capazes de ler sinais de seu cérebro. Ele está no consultório de sua terapeuta ocupacional, levantando e baixando uma esponja enquanto monitora uma tela de computador, que rastreia os sinais nervosos em seu ombro.

Fechar a mão, levantar o cotovelo, ele diz para si mesmo. O braço mecânico levanta, mas a mão como garra abre, soltando a esponja. Tente de novo, instrui a terapeuta. Mesmo resultado. De novo. Engrenagens minúsculas chiam e sua testa enruga com o esforço mental. O cotovelo levanta e desta vez a mão permanece fechada. Ele respira aliviado.

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COMEÇAR DO ZERO – “Como um bebê, você pode segurar um dedo”, disse o cabo. “Eu tenho que reaprender.” Não é uma tarefa fácil. Dos mais de 1,57 mil militares americanos que tiveram braços, pernas, pés ou mãos amputados por ferimentos no Iraque ou Afeganistão, menos de 280 perderam membros superiores. As dificuldades deles no uso de próteses são em muitos aspectos muito maiores do que para aqueles que perderam membros inferiores.

Entre os ortopedistas, há um ditado: “as pernas podem ser mais fortes, mas braços e mãos são mais inteligentes”. Com um grande número de ossos, juntas e riqueza de movimento, os membros superiores estão entre as ferramentas mais complexas do corpo. Reproduzir suas ações com braços robóticos pode ser extremamente difícil, exigindo que os amputados entendam as contrações distintas dos músculos envolvidos em movimentos que antes faziam sem pensar.

Dobrar o braço, por exemplo, exige pensar na contração de um bíceps, apesar do músculo não existir mais. Mas o pensamento ainda envia um sinal nervoso que pode dizer à prótese para dobrar. Toda ação, de pegar um copo a virar as páginas de um livro, exige algum exercício do cérebro. “Há muita ginástica mental com as próteses de membros superiores”, disse Lisa Smurr Walters, a terapeuta ocupacional que trabalha com Gallegos no Centro para os Intrépidos, do Centro Médico Brooke do Exército, em San Antonio.

A complexidade dos membros superiores, entretanto, é apenas parte do problema. Apesar da tecnologia das próteses de pernas ter avançado rapidamente na última década, as próteses de braços têm sido mais lentas. Muitos amputados ainda usam ganchos movidos pelo corpo. E os braços eletrônicos mais comuns, dos quais a União Soviética foi pioneira nos anos 50, melhoraram com os materiais mais leves e microprocessadores, mas ainda são difíceis de controlar.

Aqueles que perdem membros superiores também precisam lidar com a perda crítica das sensações. O toque – a habilidade de diferenciar uma pele de bebê de uma lixa ou de dosar a força para segurar um martelo ou dar um aperto de mão – deixa de existir. Por todos esses motivos, quase metade daqueles que perdem membros superiores optam não pelo uso de uma prótese, mas por seguir em frente com apenas um braço. Em comparação, quase todos aqueles que perdem membros inferiores usam próteses.

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CIRURGIA – Mas Gallegos, 23 anos, faz parte de uma pequena vanguarda de militares amputados que está se beneficiando com os novos avanços na tecnologia de membros superiores. Este ano, ele foi submetido a uma cirurgia pioneira conhecida como “Reinervação Muscular Dirigida” (“Targeted Muscle Reinnervation”), que amplifica os sinais nervosos minúsculos que controlam o braço. Na prática, a cirurgia cria “soquetes” adicionais, nos quais os eletrodos da prótese podem ser conectados.

“Um maior número de soquetes lendo sinais mais fortes tornará o controle de sua prótese mais intuitivo”, afirma o Dr. Todd Kuiken, do Instituto de Reabilitação de Chicago, que desenvolveu o procedimento. Em vez de ter que pensar em contrair tanto o tríceps quanto bíceps apenas para fechar a mão em punho, o cabo poderá apenas pensar “fechar a mão” e os nervos apropriados poderão ser ativados automaticamente.

“Nos próximos anos, a nova tecnologia permitirá aos amputados sentir com suas próteses ou usar programas de reconhecimento de padrões para movimentar seus dispositivos mais intuitivamente”, disse Kuiken. E um novo braço em desenvolvimento pelo Pentágono, o DEKA Arm, é muito mais hábil do que o atualmente disponível. Mas para Gallegos, controlar sua prótese de US$ 110 mil (R$ 230 mil) após a cirurgia de reinervação continua sendo um desafio e provavelmente exigirá mais meses de exercícios tediosos. Por esse motivo, apenas os amputados mais motivados – superusuários, como são chamados – são autorizados a receber a cirurgia.

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O SERVIÇO MILITAR – O Corpo de Fuzileiros Navais (Marine Corps, em inglês) parecia ser o desafio perfeito para Gallegos, que cresceu no Texas, criado na pobreza principalmente por sua mãe divorciada. Ele amava a corporação e a corporação parecia amá-lo. Antes de ser enviado para o campo de batalha em 2010, ele foi nomeado líder de uma equipe de três e enviado para aprender pashtu básico, a língua do maior grupo étnico do Afeganistão.

Em outubro, Gallegos, estava caminhando na segunda posição em uma patrulha pelo distrito de Sangin quando pisou em um canal de irrigação, ouviu uma explosão e apagou. Quando despertou, ele se viu ancorado no fundo por sua armadura e armamento. Ele tentou se soltar com seu braço direito, sem perceber que ele tinha sido virtualmente partido abaixo do ombro.

No helicóptero de evacuação, o cabo vislumbrou seu braço intacto envolto em bandagens, o que lhe deu esperança de que os médicos conseguiriam reimplantá-lo. Essa esperança acabou no Centro Médico Brooke do Exército, onde ele deu início ao longo processo de recuperação. Sua postura, ele reconhece agora, foi negativa, influenciada por outro marine, que raramente usava sua prótese porque a considerava muito desconfortável.

Mas então Gallegos conheceu um amputado da Força Aérea que foi um dos primeiros em Brooke a receber a cirurgia de Reinervação Muscular Dirigida. O aviador o alertou que a reabilitação seria frustrante e dolorosa, mas que a recompensa seria imensa. “Não dava para perceber, a menos que olhasse atentamente para ele, que ele não tinha o braço”, disse Gallegos. “Então pensei: ‘Eu quero ser melhor do que ele’.”

Sebastian-5DIFICULDADES – Primeiro, ele teve que aprender a lidar com a dor do membro fantasma. Uma sensação pulsante como a de ter um torniquete apertado no braço, a dor às vezes é forte o bastante para manter o cabo preso à cama, o que o deixa incapaz de se concentrar ou conversar. “Ele vive com dor constante”, disse Tracie Gallegos, que está cursando enfermagem. “Mas ele não se queixa, porque não quer que as pessoas perguntem: ‘Você está bem?’ Essa pergunta realmente o incomoda.”

Com o passar do tempo, medicação e cirurgias reduziram a dor o suficiente para que ele voltasse a praticar com o braço robótico. Ele descobriu que o dispositivo é um enigma para o cérebro, frustrando seus esforços para fazê-lo obedecer. Mais de uma vez ele ameaçou atirá-lo pela janela.

Para motivá-lo nesses momentos, ele pensava em seus amigos marines. Ele então fez uma manga de silicone em tom de pele para sua prótese, gravada com os nomes de todos os 10 marines da Companhia Lima que morreram em Sangin. Agora, quando ele precisa de estímulo, ele olha para o braço – no local onde antes ele usava o elástico de cabelo de sua esposa– e recita todos os nomes deles como uma oração pessoal.

Quando ele começou a usar seus braços mecânicos por mais tempo a cada dia, seu protesista, Ryan Blanck, decidiu que Gallegos poderia estar pronto para a cirurgia de reInervação dirigida. O procedimento explora a capacidade natural dos músculos de amplificar os sinais nervosos. Ao redirecionar os nervos para os músculos saudáveis e redesenhar o tecido para deixá-los mais próximos dos sensores na prótese, o procedimento fortalece os sinais do cérebro e, consequentemente, a capacidade deles de controlar a máquina.

Ao usar o mesmo tipo de prótese que usava antes, Gallegos notou a diferença quase que imediatamente. Ele não mais precisava pensar tanto em contrair vários músculos: quando ele queria que o braço se movesse, ele se movia, mais rápido e com maior fluidez.

Mas isso não significava que ele se movia como ele queria. Ele ainda tem problemas com “linha cruzada”, quando certos nervos falam mais alto que outros. Se um nervo do pulso domina, por exemplo, um paciente pode ter que pensar em virar o pulso para poder fechar a mão. Mas com o uso repetido, os nervos passam a se entender e a necessidade de artifícios desaparece, disse Kuiken.

Apesar de todos seus ganhos com a prótese, Gallegos não superou o embaraço que sente quando usa seu braço robótico em público. Certa vez a mão se soltou em um restaurante lotado, assustando uma criança próxima. No escuro do cinema, os sons como do Exterminador do Futuro de seu braço provocam sussurros surpresos. E até hoje ele não veste camisas de manga curta em restaurantes. “Mesmo que esteja calor, eu visto uma jaqueta para evitar que olhem”, ele disse.

“Ainda há muita coisa complicada”, ele disse. “Eu ainda estou descobrindo dia a dia qual será o meu normal.” Por esse motivo, ele não faz maiores planos para o futuro, como fazia antes. Mantenha tudo simples, ele diz para si mesmo: saia da Corporação dos Marines. Vá para a faculdade. Aprenda a amarrar o sapato com uma mão robótica. E talvez, apenas talvez, se torne um atleta paraolímpico.

Veja o vídeo:

Fonte: UOL Notícias / Por The New York Times

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Passo Firme – 30.11.2012
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Ler braile sem tocar?

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Empresa americana cria Braille que não precisa ser tocado – implante na retina faz com que cegos leiam de fato com os próprios olhos

Uma recente descoberta promete mudar (pra melhor, é claro) radicalmente a maneira como deficientes visuais se relacionam com o mundo. Ao adaptar uma conhecida tecnologia que permite que cegos consigam enxergar rudemente, cientistas conseguiram dar um passo além: fazer com que eles consigam ler. Sem as mãos, sem precisar tocar no Braille – tudo na base da boa e velha visão.

Com o sistema Argus II, o usuário tinha uma versão pixelizada do mundo: um par de óculos com uma câmera acoplada manda sinais eletrônicos diretamente para a retina da pessoa. Essa espécie de mini-monitor era visualizado na forma de um quadrado com 60 eletrodos; fazendo com que fosse possível distinguir claro e escuro, além de coisas como a passagem por uma porta e a mudança de um ambiente para o outro.

Acontece que essa tecnologia é rudimentar demais para que se consiga ler, a fonte da palavra tinha que ser grande demais e mesmo assim levaria minutos até que o conteúdo dela fosse totalmente compreendido. Com pequenos ajustes, mas partindo do mesmo princípio, pesquisadores da empresa americana Second Sight, lapidaram a tecnologia e chegaram a resultados bastante animadores.

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OS AVANÇOS – Como o Braille é baseado num padrão de seis pontos, recombinados de maneiras diferentes pra cada letra, número ou símbolo (vírgula, ponto final, etc.) eles perceberam que os eletrodos usados no Argus II poderiam ser utilizados para representar esses pontos, como se fosse uma analogia ao Braille propriamente dito. Ao estimular seis dos 60 eletrodos, a pessoa consegue ler sem precisar encostar em nada. Um implante com os tais eletrodos é colocado atrás do olho do usuário, bem em cima da retina, e as letras em Braille são enviadas via wireless para o dispositivo. Quer dizer, isso ainda não permite que um cego leia um livro no ônibus, mas certamente fará ele chegar com muito mais tranqüilidade no seu destino final.

Esse é o verdadeiro avanço do novo Argus II: fazer com que deficientes visuais consigam interpretar placas e outros sinais que facilitam a locomoção nas ruas. Para pessoas com a visão boa, isso passa batido, mas nosso cotidiano é orientado por esse tipo de aviso – desde qual rua virar até a qual estação de metrô descer. Adaptando esses locais públicos à tecnologia recém-descoberta, a vida dos cegos ficará consideravelmente mais fácil.

Durante os primeiros testes, a eficiência do sistema provou-se bem alta. Quando vistas individualmente, o índice de acerto das letras foi de 89%. Palavras com duas letras tiveram uma taxa de 80% e as de 4 chegaram a 70%. Apesar desses números, os pesquisadores acreditam que palavras longas são mais fáceis de serem interpretadas, já que, nesse caso, errar uma letra implica em menos dificuldade de adivinhar o significado total.

Fonte: Revista Galileu

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Passo Firme – 28.11.2012
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Como uma pessoa consegue controlar uma prótese com o pensamento?

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Recentemente, o Instituto de Reabilitação de Chicago (RIC) apresentou o caso do engenheiro de software Zac Vawter (foto), de 31 anos, o primeiro americano amputado de perna que conseguiu subir 103 andares de um dos maiores arranha-céus do mundo, o Willis Tower, antiga Sears Tower, em Chicago, com o uso de uma prótese biônica controlada pelo cérebro. Zac perdeu uma das pernas num acidente de moto em 2009.

Antes disso, o mesmo instituto americano havia apresentado Claudia Mitchell (foto), a primeira mulher a receber a tecnologia do “braço biônico”. Ela teve o braço esquerdo amputado até o ombro depois de um acidente de moto e agora consegue segurar um puxador de gaveta com sua mão artificial por meio do pensamento “segurar o puxador de gaveta”.

First "Bionic Woman" Demonstrates Thought-Controlled Prostheses

O fato de uma pessoa conseguir controlar com êxito vários e complexos movimentos de um membro postiço com seus pensamentos abre um mundo de possibilidades para os amputados. A estrutura, tanto cirúrgica quanto tecnológica, que torna esse feito possível é quase tão incrível quanto os resultados do procedimento.

Tanto Claudia Mitchell quanto Zac Vawter são exemplos de pacientes submetidos ao procedimento cirúrgico chamado “Targeted Muscle Reinnervation” nos EUA (Reinervação Muscular Dirigida ou Orientada), que redireciona os sinais do cérebro dos nervos cortados durante a amputação para músculos intactos, permitindo ao paciente controlar sua prótese intuitivamente.

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A TÉCNICA – A tecnologia do “braço biônico” é possível basicamente por causa de dois fatos da amputação. Em primeiro lugar, o córtex motor no cérebro (a área que controla movimentos voluntários dos músculos) ainda envia sinais de controle mesmo que certos músculos voluntários não estejam mais presentes para serem controlados. Em segundo lugar, quando os médicos amputam um membro, eles não removem todos os nervos que antes transmitiam sinais para esse membro.

Então, se o braço da pessoa foi amputado, existem nervos que terminam no ombro e simplesmente não têm mais lugar para enviar suas informações. Se essas terminações nervosas puderem ser redirecionadas para um grupo muscular que funcione, a pessoa pensa “segurar a maçaneta com a mão” e o cérebro envia os sinais correspondentes para os nervos que deveriam se comunicar com a mão, e esses sinais acabam no grupo muscular que funciona em vez de irem para as terminações do ombro.

TRM-7Redirecionar esses nervos não é uma tarefa simples. O Dr. Todd Kuiken (foto), do Instituto de Reabilitação de Chicago, é o criador da técnica denominada Targeted Muscle Reinnervation (TMR), ou Reinervação Muscular Dirigida. Os cirurgiões basicamente operam o ombro para ter acesso às terminações nervosas que controlam os movimentos das articulações do braço, como cotovelo, pulso e mão. Em seguida, sem danificar os nervos, eles redirecionam as terminações para um grupo muscular que funciona.

No caso do “braço biônico” do Instituto, os cirurgiões ligaram as terminações nervosas a um grupo de músculos peitorais. São necessários vários meses para que os nervos se juntem a esses músculos e se tornem totalmente integrados. O resultado final é um redirecionamento dos sinais de controle: o córtex motor envia sinais para o braço e mão através de ligações nervosas, como sempre fez, mas em vez de esses sinais acabarem no ombro, eles acabam no peito.

Para usar esses sinais no controle do braço biônico, a parafernália do Instituto coloca eletrodos na superfície dos músculos peitorais. Cada eletrodo controla um dos seis motores que movimentam as articulações do braço postiço. Quando a pessoa pensa “abrir a mão,” o cérebro envia o sinal de “abrir a mão” para o nervo apropriado, agora localizado no peito.

Quando as terminações nervosas recebem o sinal, o músculo peitoral em que estão ligadas se contrai. Quando o músculo peitoral responsável por “abrir a mão” se contrai, o eletrodo nesse músculo detecta a ativação e faz com que o motor que controla a mão biônica se abra. E como cada terminação nervosa está integrada a partes diferentes do músculo peitoral, uma pessoa com um braço biônico pode mover os seis motores ao mesmo tempo, o que resulta em uma série de movimentos bastante naturais para a prótese.

Fonte: Como Tudo Funciona / HowStuffWorks Brasil

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Passo Firme – 27.11.2012
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Paciente em estado vegetativo consegue ser comunicar através de ressonância

Um canadense considerado em estado vegetativo há mais de uma década foi capaz de se comunicar com cientistas por meio de sua atividade cerebral monitorada em um exame de ressonância magnética. Scott Routley (foto), de 39 anos, foi questionado durante um exame e foi capaz de relatar aos pesquisadores que não sentia dor. Esta é a primeira vez que um paciente com danos cerebrais graves e sem capacidade de comunicação conseguiu dar respostas consideradas clinicamente relevantes.

Os médicos de Routley dizem que a descoberta significa que os manuais médicos precisam ser reescritos. O caso do canadense é relatado em um documentário produzido pelo programa Panorama, da BBC, que foi ao ar na Grã-Bretanha na noite do último dia 13. O programa acompanhou vários pacientes em estado vegetativo ou em estado mínimo de consciência na Grã-Bretanha e no Canadá por mais de um ano.

MENTE CONSCIENTE – Os pacientes em estado vegetativo saem do estado de coma para uma condição na qual têm períodos nos quais ficam acordados, com os olhos abertos, mas sem percepção de si mesmos ou do mundo exterior. Routley sofreu danos cerebrais em um acidente de carro há 12 anos. Nenhum dos exames físicos desde então haviam mostrado sinal de consciência ou de habilidade para se comunicar.

Mas o neurocientista britânico Adrian Owen – que coordenou a equipe de pesquisadores no Instituto de Cérebro e Mente da Universidade de Western Ontario, no Canadá – diz que Routley claramente não está em estado vegetativo. “Scott foi capaz de mostrar que tem uma mente consciente e pensante. Nós o examinamos várias vezes e seu padrão de atividade cerebral mostra que ele está claramente escolhendo responder nossas questões. Acreditamos que ele saiba quem é e onde está”, diz Owen.

“Perguntar a um paciente algo importante para ele tem sido nosso objetivo por anos. No futuro, podemos perguntar o que for possível para melhorar sua qualidade de vida. Podem ser coisas simples como o entretenimento que damos a eles ou a hora do dia em que eles são lavados e alimentados”, observa.

CONSCIÊNCIA – Os pais de Scott Routley dizem que sempre acreditaram que ele estava consciente e que conseguia se comunicar levantando um polegar ou movendo seus olhos. Mas isso nunca tinha sido aceito pelos médicos. O neurologista Bryan Young, que cuidou de Routley por uma década, diz que os resultados dos novos exames alteraram todas as análises de comportamento que haviam sido feitas ao longo dos anos.

“Eu fiquei impressionado e espantado com o fato de ele ter sido capaz de mostrar essas respostas cognitivas. Ele tinha o quadro clínico de um típico paciente vegetativo e não mostrava nenhum movimento espontâneo que parecesse significativo”, diz. Análises tradicionais de Routley, desde que ele deu as respostas nos exames de ressonância magnética, continuam a sugerir que ele esteja em estado vegetativo. Young diz que os textos médicos precisam ser atualizados para incluir a técnica de Owen.

Outro paciente canadense acompanhado pelo Panorama, Steven Graham, foi capaz de demonstrar que havia sido capaz de acumular novas memórias após ter sofrido danos cerebrais. Graham responde “sim” ao ser questionado se sua irmã tem uma filha. Sua sobrinha nasceu após seu acidente de carro, há cinco anos.

Fonte: BBC Brasil

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Passo Firme – 20.11.2012
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