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Cientistas conseguiram fazer com que um braço robótico adquirisse algo que pode ser comparado ao sentido do tato, permitindo a execução de tarefas como despejar água de um copo em outro. Com isso, um voluntário que tem o corpo paralisado do peito para baixo, equipado com um implante cerebral, conseguiu sentir o braço, as mãos e os dedos como se fossem seus próprios membros superiores.
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Versões anteriores do braço já haviam apresentado resultados bastante surpreendentes, mas exigiam que o voluntário dos estudos, Nathan Copeland, precisasse usar os olhos para guiar o braço robótico. “Quando tive apenas feedback visual, pude ver que a mão havia tocado o objeto”, diz Copeland à NPR. “Mas às vezes eu ia pegá-lo e ele caía”.
Anteriormente, Copeland levava em torno de 20 segundos para concluir uma tarefa relativamente simples, como agarrar um objeto, guiando a prótese com os olhos. “Com feedback sensorial, ele foi capaz de concluí-lo em 10”, disse a professora da Universidade de Pittsburgh, Jeniffer Collinger, uma das líderes do estudo.
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“Mesmo algo simples como pegar um copo e tentar manter a pressão adequada ao movê-lo para outro local, depende muito do feedback tátil de sua mão”, diz ela. Por conta disso, Collinger e sua equipe passaram anos procurando uma forma de adicionar feedback sensorial a um braço e uma mão robótica.
Trabalho de longo prazo
O trabalho da equipe com Nathan Copeland já dura mais de 15 anos. O rapaz ficou tetraplégico durante sua adolescência, quando sofreu um acidente. Desde então, ele aprendeu a controlar os movimentos do braço robótico utilizando uma interface cérebro-computador.
Para tanto, foram instalados eletrodos em uma área do cérebro do voluntário para processamento de informações sensoriais. Isso permitiu o uso de pulsos elétricos para simulação de uma série de sensações. “Descobriu-se que a estimulação nas áreas relacionadas à ponta dos dedos no cérebro gerava sensações que pareciam vir das próprias mãos do participante”, explica Collinger.
Logo após, os pesquisadores buscaram gerar esses sinais quando o braço robótico e a mão entrassem em contato com um objeto. Por último, a equipe cronometrou o tempo levado por Copeland enquanto ele realizava determinadas tarefas, como pegar um Lego ou despejar água, com e sem feedback tátil. Os resultados demonstraram que o voluntário conseguia realizar algumas tarefas tão rápido quanto uma pessoa com um braço orgânico.
“A sensação realmente mudaria de intensidade com base em quanta força a mão estava exercendo sobre o objeto”, diz Copeland. “Então, eu também poderia dizer se eu tinha um controle firme sobre ele ou não”. “O controle é tão intuitivo que basicamente estou pensando nas coisas como se estivesse movendo meu próprio braço”.
Pontos fracos
As implicações e possíveis usos dessa tecnologia vão além dos braços robóticos, uma vez que outros membros protéticos de alta tecnologia também tendem a funcionar melhor quando simulam a sensação de toque. Alguns fazem isso vibrando ou fornecendo alguma outra forma de feedback tátil, algo parecido com a tecnologia empregada em smartphones ao digitar usando o teclado virtual.
Os atuais braços robóticos já possuem um funcionamento similar aos membros naturais, sendo capazes de dobrar no cotovelo, girar nos pulsos e agarrar com os dedos. “Mas quando você dá a alguém a capacidade de controlar essas coisas, até que eles tenham a sensação tátil, é desajeitado”, diz o professor do departamento de engenharia mecânica da Universidade Johns Hopkins, Jeremy Brown.
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Brown também explica que algumas habilidades dos sensores ainda são um pouco rudimentares, como por exemplo, a detecção de temperatura, pressão, textura, ou se o objeto está molhado ou seco. Segundo ele, os cientistas ainda estão aprendendo como fazer que mãos e dedos artificiais possam detectar essas sutilezas de um objeto. Contudo, membros que fornecem feedback sensorial podem acelerar esse processo.
Porém, de acordo com o professor, dar o sentido do tato a uma prótese é mais do que apenas aumentar sua destreza. “Não se trata apenas de colocar a mão no bolso e pegar as chaves”, diz ele. “É também a capacidade de segurar a mão de uma pessoa amada e sentir essa conexão emocional.”, completa.
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