Próteses eletrônicas de última geração conseguem ajudar pessoas amputadas a atingir um movimento natural de caminhada.

Essa ajuda, porém, é feita a partir de sensores e controladores robóticos, que movem o membro usando estímulos predefinidos. Isso significa que o usuário não possui um controle neural total sobre o membro. A nova técnica, porém, conseguiu tornar isso possível.

Para a cirurgia de instalação da nova prótese, o MIT ainda contou com a parceria de colegas do Brigham and Women’s Hospital, em Boston.

Juntos, os especialistas testaram a viabilidade de reconectar os músculos no membro residual para permitir que os pacientes recebam feedbacks “proprioceptivos” — ou seja, que consigam ter consciência sobre onde seu membro protético está. Na prática, isso levou às próteses serem acionadas pelo próprio sistema nervoso do corpo.

A pesquisa envolveu sete pessoas amputadas, que passaram pela cirurgia.

O acompanhamento dos voluntários no pós-operatório indicou uma melhora na rapidez da caminhada, na capacidade de desvio de obstáculos e durante a subida em escadas ou rampas. Os pacientes também sentiram menos dor e sinais de atrofia muscular.

“Este é o primeiro estudo protético na história que mostra uma prótese de perna sob modulação neural completa”, destaca Hugh Herr, um dos responsáveis pelo estudo, em comunicado à imprensa.

“Ninguém foi capaz de mostrar esse nível de controle cerebral ,que produz uma marcha natural, onde o sistema nervoso humano está controlando o movimento”.

Herr acredita que os resultados apontam para um futuro em que pessoas amputadas poderão não apenas andar com mais naturalidade, mas possivelmente dançar ou praticar esportes com a frequência e facilidade de antes de suas amputações.

O próprio pesquisador é um amputado duplo, tendo perdido as duas pernas devido a congelamento severo após uma nevasca durante uma escalada, em 1982.

Apesar de ter sofrido suas amputações originais décadas atrás, ele espera fazer uma cirurgia de revisão para poder se beneficiar de um par de pernas biônicas semelhantes no futuro.

“Estou pensando em fazer isso nas duas pernas nos próximos anos”, disse Herr, em entrevista ao jornal The Guardian.

A maioria dos movimentos dos membros é controlada por pares de músculos que se revezam para se esticar e se contrair.

Mas, durante uma amputação de perna feita logo abaixo do joelho, as interações desses músculos pareados são interrompidas.

Isso torna difícil para o sistema nervoso sentir a posição de um músculo e a rapidez com que ele está se contraindo — informações sensoriais que são essenciais para o cérebro decidir como mover o membro.

Com isso, pessoas com esse tipo de amputação podem apresentar problemas para controlar próteses, uma vez que não conseguem sentir com precisão onde o membro está no espaço.

A prótese AMI se propõe cortar as interações musculares agonistas-antagonistas naturais. Com isso, torna possível conectar as duas extremidades dos músculos para que eles ainda se comuniquem entre si dentro do membro residual.

Em um estudo anterior, de 2021, o laboratório do MIT descobriu que os pacientes que passaram por essa cirurgia conseguiram controlar com mais precisão os músculos do membro amputado.

Além disso, eles identificaram que esses músculos produziram sinais elétricos semelhantes aos do membro intacto.

Os cientistas, então, tentaram explorar se esses sinais elétricos poderiam gerar comandos para um membro protético e, ao mesmo tempo, dar ao usuário feedback sobre a posição do membro no espaço.

“Por causa da interface neuroprostética AMI, fomos capazes de aumentar essa sinalização neural, preservando o máximo que podíamos. Isso foi capaz de restaurar a capacidade neural de uma pessoa de controlar contínua e diretamente a marcha completa, em diferentes velocidades de caminhada, escadas, declives, até mesmo passando por obstáculos”, explica a líder da pesquisa Hyungeun Song.

Para este estudo, os pesquisadores compararam as experiências de 14 pessoas com amputações abaixo do joelho usando um uma prótese eletrônica. Sete desses pacientes, representantes do grupo de testes, passaram pela AMI.

Os indivíduos foram testados em diversas situações: caminhada em terreno plano por um caminho de 10 metros, subida de uma ladeira, descida de uma rampa, subida e descida de escadas e caminhada em superfície plana evitando obstáculos.

Em todas as tarefas, as pessoas com a interface neuroprotética AMI conseguiram andar mais rápido — quase na mesma velocidade que as pessoas sem amputações — e contornar obstáculos com mais facilidade.

Elas também mostraram movimentos mais naturais, como apontar os dedos da prótese para cima ao subir escadas ou passar por cima de um obstáculo.

As melhorias apareceram mesmo nos casos em que a quantidade de feedback sensorial fornecido pelo AMI era baixo, inferior a 20% do que normalmente seria recebido em pessoas sem amputação.

Com isso, conclui-se que mesmo um pequeno aumento na resposta neural do membro amputado é capaz de restaurar o controle de forma significativa.

Permitir o controle neural pela pessoa que usa o membro é um passo em direção ao objetivo do laboratório do MIT de “reconstruir corpos humanos”, em vez de fazer com que as pessoas dependam de controladores e sensores robóticos cada vez mais sofisticados — ferramentas que são poderosas, mas não parecem fazer parte do corpo do usuário.

“O problema com essa abordagem de longo prazo é que o usuário nunca se sentiria incorporado com sua prótese. Ele nunca veria a prótese como parte de seu corpo, parte de si mesmo”, diz Herr.

“A abordagem que estamos adotando é tentar conectar de forma abrangente o cérebro do ser humano à eletromecânica”. O MIT espera que uma versão comercial da perna esteja disponível dentro de cinco anos.

Deu em Galileu