Perna biônica controlada pela mente permite que amputados se movam de forma mais suave e natural

As próteses tradicionais estão cada vez mais avançadas, mas ainda não conseguem replicar perfeitamente a passada suave e natural que a maioria das pessoas tem. Elas dependem de sensores robóticos e programas para “imitar” uma marcha normal, resultando em um movimento que está longe de ser perfeito. Agora, pesquisadores do MIT e do Hospital Brigham and Women’s encontraram uma solução inovadora que devolve o controle diretamente ao cérebro do usuário.

O estudo, publicado no mês passado na revista Nature Medicine, detalha uma técnica cirúrgica pioneira chamada interface mio-neural agonista-antagonista (AMI). Essa nova abordagem para amputações visa preservar as conexões neurais e musculares necessárias para o controle perfeito dos membros.

Essencialmente, o AMI reconecta as próteses aos músculos do membro residual, permitindo que ambos “conversem” entre si e transmitam ao cérebro a sensação de posição vital. Esses sinais musculares são processados por um controlador robótico que determina o quanto dobrar a articulação do tornozelo protético, além de calcular o torque e a potência necessários.

A equipe testou essa interface em sete pacientes com AMI equipados com pernas protéticas motorizadas. Os resultados foram impressionantes – os pacientes com AMI caminharam em velocidades normais, ajustaram-se automaticamente a inclinações e obstáculos, e até executaram movimentos mais complexos, como apontar os dedos do pé da prótese para cima ao subir escadas.

O pesquisador principal, Hugh Herr, descreve como o “primeiro estudo de prótese na história” a mostrar modulação neural completa de uma perna. Aqui, o sistema nervoso sozinho dirige uma marcha biológica natural, independente de qualquer algoritmo de controle robótico. Essencialmente, o AMI engana o cérebro, fazendo-o pensar que a prótese é apenas mais um membro biológico sob seu comando direto.

Os pesquisadores compararam o grupo AMI com sete pessoas com amputações tradicionais usando as mesmas pernas protéticas motorizadas. Os pacientes com AMI superaram os outros em todas as métricas – velocidades de caminhada mais rápidas, movimentos mais suaves e melhor coordenação entre o membro protético e o intacto. Eles até conseguiram empurrar o chão com força normal.

Os pacientes com AMI também experimentaram menos dor, atrofia muscular e outros problemas decorrentes das amputações tradicionais. Embora seus membros recebessem apenas cerca de 20% dos dados neurais normais, isso foi suficiente para que os talentos ocultos do cérebro para o movimento biomimético assumissem o controle.

É claro que o procedimento AMI atual ainda é uma cirurgia complexa. Mas a visão final de Herr envolve “reconstruir corpos humanos” ao fundir sistemas biológicos com biônicos controlados pela mente.