Talvez um dos aspectos mais profundos e subvalorizados de estar vivo seja a capacidade de estender a mão e sentir o mundo ao seu redor – seja a grama recém-aparada ou o rosto de um ente querido. Para as pessoas que perderam uma mão ou um braço, as próteses podem restaurar algumas funcionalidades, mas não o sentido do toque. Mas cientistas da Universidade de Utah afirmam ter criado uma tecnologia que pode restaurar um certo grau de sensibilidade para pessoas que tenham sofrido amputações.

Outros esforços têm sido feitos em outros lugares para criar próteses capazes de proporcionar sensações. Mas, de acordo com a equipe, as sensações que as pessoas têm ao usá-las são limitadas e imprecisas. Eles afirmam que seu trabalho chega muito perto de imitar como nossas mãos tocam e sentem o mundo ao nosso redor.

A tecnologia é o resultado de uma colaboração entre várias instituições, não apenas a Universidade de Utah, de acordo com Gregory Clark, engenheiro biomédico e neurocientista da universidade. Uma importante contribuição dos pesquisadores da universidade foi o desenvolvimento do Utah Slanted Electrode Array (USEA). O USEA, disse Clark ao Gizmodo, fornece uma interface entre uma mão protética e os nervos sensoriais e motores remanescentes do usuário em seu braço; esses nervos e os próprios pensamentos da pessoa ajudam a operar o dispositivo.

“Ele estendeu o braço, juntou as duas mãos, movendo-as e esfregando-as uma contra a outra, sentindo com a mão protética como se fosse quase real, e sentindo-se quase completo de novo, pela primeira vez em quase 15 anos.”

Isso acontece através do implante cirúrgico de centenas de eletrodos diretamente ao lado das fibras nervosas. Eles podem “gravar (ouvir) ou estimular (conversar com) pequenos subconjuntos de fibras nervosas de forma muito seletiva e razoavelmente abrangente”, explicou Clark por e-mail. Isso permite que uma ampla gama de sinais sensoriais e motores específicos seja recebida e enviada de volta entre a prótese e o sistema nervoso.

A mão protética. Imagem: George et al. (Science Robotics)

“Metaforicamente, ter eletrodos dentro do nervo em vez de fora é como ter conversas íntimas e diferentes com pequenos grupos de pessoas selecionadas que você está sentado perto, em vez de gritar do lado de fora de um estádio para que todos escutem a mesma mensagem e ouvindo apenas um rugido distorcido da multidão em troca ”, disse Clark.

Em 2016, Clark e sua equipe pediram a ajuda de Keven Walgamott, que perdeu a mão e parte do braço em um acidente há cerca de 15 anos. Walgamott recebeu o implante da USEA, que estava ligada a um braço protético avançado desenvolvido pela empresa Deka e batizado de LUKE em homenagem à prótese que o personagem Luke Skywalker usou em Star Wars. Então, ao longo de 14 meses, Walgamott visitou a universidade para testar o braço no laboratório.

Os resultados finais do projeto realizado com Walgamott foram publicados na quarta-feira (24) na Science Robotics.

Quando a interface foi ligada (conhecida como “stimming” por Walgamott), ele não só era capaz de sentir as coisas que sua mão LUKE tocava, mas podia distinguir entre tocar algo macio ou duro. Essa sensibilidade acrescida tornou mais fácil para Walgamott realizar movimentos surpreendentemente complexos, como colher uvas, levantar delicadamente uma caixa frágil ou colocar uma fronha em um travesseiro. Mas o resultado mais significativo foi como Walgamott reagiu emocionalmente enquanto usava o LUKE.

Quando perguntado se havia mais alguma coisa que Walgamott queria fazer com a prótese no final de uma sessão, de acordo com Clark, ele simplesmente disse: “Quero unir minhas mãos”.

“E foi exatamente o que ele fez. Ele estendeu o braço, juntou as duas mãos, movendo-as e esfregando-as uma contra a outra, sentindo com a mão protética como se fosse quase real, e sentindo-se quase completo de novo, pela primeira vez em quase 15 anos, disse Clark.

A prótese da equipe, embora certamente impressionante, ainda é uma imitação imperfeita do braço e da mão humana. Por um lado, há ordens de magnitude – há mais fibras nervosas no braço do que os eletrodos usados ​​no USEA. Mas mesmo uma imitação mais fraca de sensibilidade ainda seria inestimável para os pacientes, observou Clark. O dispositivo poderia até conter a frequência e a gravidade da dor do membro fantasma experimentada por muitos, como parecia para Walgamott.

“Ainda não podemos replicar totalmente o rico repertório de sensações e percepções da natureza”, disse ele. “Mas podemos ir longe, o que é muito melhor do que quando não há sensação alguma”.

Um passo importante para a equipe é melhorar o design. Eles esperam criar uma versão portátil da prótese, que seria usada em casa. Eles também querem mudar totalmente para implantes sem fio para a interface, o que não seria apenas menos pesado para o usuário, mas reduziria o risco de infecções ou danos. Eles planejam iniciar testes em domicílios nos próximos meses, mediante aprovação da Food and Drug Administration.

Levará anos, pelo menos, até que esses dispositivos possam estar disponíveis comercialmente, mesmo que esses testes e outros sejam executados sem problemas. Mas ainda é tempo suficiente para que as pessoas que vivem com perda de membros possam, um dia, se beneficiar dessas próteses avançadas e mais naturalísticas, observou Clark.

“Para aproveitar a temática de Star Wars: essa é uma nova – mas bastante realista – esperança”, disse ele.