Braço da DARPA controlado pela mente vai fazer você desejar ser um ciborgue

Quando perguntei a Johnny Matheny se eu poderia apertar a mão dele, eu visivelmente estava um pouco nervosa. Ele perdeu o antebraço esquerdo há oito anos, devido ao câncer. Seu novo braço, uma prótese controlada pela mente e desenvolvida pela DARPA – agência do governo americano que cria tecnologias militares – pode esmagar um crânio humano sem muito esforço.

>>> Mão biônica devolve a sensação de toque para quem amputou a mão
>>> Cientistas criam forma de controlar máquinas com a mente sem exigir cirurgia cerebral

Claro, Matheny é um profissional, e me deu um aperto de mão bem controlado e firme. Você nunca confundiria o braço robótico de fibra de carbono com um de carne e sangue, mas em termos de destreza, os dois estão muito próximos. Em questão de força bruta, no entanto, o braço sintético é muito superior.

“Ele tem uma amplitude de movimento tão boa quanto a mão natural”, diz Matheny, explicando que poderia cumprimentar alguém com a mão direita enquanto abre uma porta de carro atrás dele com a mão esquerda. “A única coisa que não posso fazer é o V dos Vulcans”, acrescentou, referindo-se ao gesto universal de orgulho nerd popularizado por Star Trek.

Homem e máquina

Matheny é um ciborgue genuíno, um dos mais avançados do mundo. O “Modular Prosthetic Limb” (membro modular prostético) que ele usava quando nos encontramos esta semana, em uma exposição de tecnologia da DARPA, é um dispositivo altamente articulado, movido a computador e projetado para integração neural completa. Isso significa que ele é capaz de receber sinais a partir do cérebro humano e, emparelhado com os implantes cirúrgicos certos, pode transmitir sinais para o cérebro.

Ele está bem à frente das próteses rígidas que dezenas de milhares de pessoas usam hoje. Emparelhar um membro artificial com o cérebro é um sonho saído da ficção científica, algo que a DARPA orgulhosamente reconhece. (Inclusive, a DARPA e a empresa DEKA estão trabalhando em outro braço protético e controlado pela mente que se chama “Luke”, referência a Luke Skywalker.)

“O objetivo é capturar a intenção do cérebro e transformá-la em movimento de forma bem natural”, disse Justin Sanchez, diretor do Escritório de Tecnologias Biológicas da DARPA. Sanchez, que estava no Pentágono esta semana ajudando a DARPA a mostrar suas próteses, explicou que a braçadeira Myo que Matheny usa em torno do braço capta sinais elétricos dos músculos. Esses sinais são transmitidos por Bluetooth para um computador no interior do braço protético, que aciona os motores dentro do dispositivo.

Matheny vem fazendo test-drive de próteses para a DARPA desde 2011, e sua capacidade de interagir com máquinas recebeu algumas grandes atualizações ao longo do tempo. Anos atrás, ele passou por uma reinervação muscular direcionada (TMR), procedimento cirúrgico que reaproveita nervos em um membro para integrá-los a uma prótese.

E em 2015, Matheny se tornou o primeiro americano com TMR a se submeter à osseointegração, outro procedimento cirúrgico que lhe permite conectar dispositivos protéticos diretamente no osso do braço. Quando ele ligou o Modular Prosthetic Limb pela primeira vez, a transformação foi imediata. “Antes, eu tinha alcance limitado, não alcançava mais que minha cabeça ou minhas costas”, disse Matheny na época. “Agora pronto, essa limitação não existe mais.”

Restaurando o sentido do tato

E tudo isso é apenas o começo. Apontando para as pontas dos dedos robóticos, Matheny explicou que elas já contêm sensores táteis capazes de detectar textura, pressão e temperatura. Mas para Matheny sentir o que seu braço protético sente, esses sinais têm de chegar a seu cérebro. Em um futuro não muito distante, outro procedimento cirúrgico pode permitir isso.

Isso envolve implantar dois pequenos dispositivos ao longo de feixes de nervos no tórax e nas costas de Matheny. Esses nervos, que estão ligados diretamente ao córtex somatossensorial do cérebro (uma região onde as sensações são processadas), seriam estimulados com base em informações transmitidas sem fio pela mão protética. Basicamente, a DARPA quer criar um circuito fechado que funde fios sintéticos e biológicos.

Protótipo de um dispositivo implantável que recebe sinais a partir de diferentes grupos musculares e os transmite para um membro robótico

A DARPA está trabalhando duro para ajustar esses implantes sensoriais, além de implantes que transmitem informações no sentido inverso para substituir dispositivos portáteis como a braçadeira Myo.

“A Myo tem de ser calibrada todo dia, e tem limites quanto ao controle que pode oferecer”, diz Doug Weber, gerente do programa de tecnologias biológicas da DARPA. “Com sensores menores que podem ser implantados em muitos músculos, você pode obter muitos mais canais de controle. Em vez de ter de fazer as coisas em sequência – mover o cotovelo, punho, e em seguida, os dedos – eu posso fazer todas essas coisas juntas”.

As primeiras versões destes dispositivos implantáveis ​​já estão sendo testadas em humanos. E os resultados são promissores: a tecnologia não só restaura uma sensação de toque, como pode reduzir drasticamente a dor do membro fantasma que muitos amputados sentem.

O impacto desses membros da DARPA controlados com a mente ficou claro depois que eu passei apenas alguns minutos com Matheny – assim como o fato de que nós mal começamos a explorar o potencial desta tecnologia. Dispositivos como o Modular Prosthetic Limb podem ser caros e experimentais por enquanto, mas não é difícil imaginá-los se popularizando no futuro.

Na verdade, eu me pergunto se nossos descendentes ciborgues, com braços modulares que se encaixam a ferramentas de todas as formas e tamanhos, vão olhar para o passado e imaginar como os humanos no século XXI se viravam com apenas dois membros biológicos e frágeis.

O “Modular Prosthetic Limb”, desenvolvido pelo Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins e pela DARPA. Fotos via DARPA.