Um experimento no qual 36 pessoas receberam um terceiro polegar robótico demonstrou a incrível capacidade do cérebro humano de se adaptar a uma parte do corpo inteiramente nova — e de maneiras que os pesquisadores ainda estão tentando entender.

O chamado Third Thumb começou como um projeto de graduação premiado no Royal College of Art em Londres, Inglaterra, e foi feito para reformular a visão tradicional das próteses. “Ele era uma forma de entender melhor como era controlar algo extra preso ao meu corpo”, explicou a designer Dani Clode, por e-mail. “Como designer de próteses de braço, eu queria entender a relação única entre elas e as pessoas. É um algo diferente de qualquer outro produto e eu queria explorar isso.”

As respostas da pesquisa são importantes pois um polegar adicional pode levar a uma série de benefícios, como ajudar em tarefas repetitivas, difíceis e fisicamente exigentes, bem como beneficiar as pessoas que perderam permanente ou temporariamente o uso de uma das mãos. Além disso, pode resultar em capacidades e atividades inteiramente novas, seja uma nova maneira de tocar um instrumento musical ou a criação de uma atividade esportiva totalmente nova. “Em um nível mais cotidiano, alguns de nossos participantes relataram usar o polegar para virar as páginas de um livro enquanto descascavam uma banana ou abriam uma garrafa”, escreveu a neurocientista Paulina Kieliba. “A maioria deles o usava para pegar e carregar pequenos objetos enquanto suas mãos estavam ocupadas com outras tarefas.”

Imagem: Dani Clode

Como funcionou o experimento

Os participantes foram treinados e utilizaram os dispositivos para realizar uma variedade de tarefas, como construir uma torre de blocos, manipular várias bolas simultaneamente ou mexer uma xícara de café com uma colher. Eles até conseguiram realizar algumas dessas tarefas com os olhos vendados ou distraídos com problemas matemáticos.

“O terceiro polegar é uma extensão de polegar impressa em 3D flexível para sua mão, controlada por seus pés”, disse Clode, um designer da UCL. O uso de pés pode parecer estranho, mas Clode o comparou a dirigir um carro, usar uma máquina de costura ou tocar piano — atividades que envolvem o uso de pedais.

Os participantes tiveram acesso ao dispositivo por cinco dias, e seus cérebros foram examinados antes e depois do experimento. Eles aprenderam rapidamente e o incorporaram em suas rotinas diárias, usando-o entre duas e seis horas por dia. Ao final dos testes, “alguns de nossos participantes até relataram que começaram a sentir que o polegar estava se tornando parte de seus corpos”, disse Clode. “Também ficamos surpresos ao ver pessoas formando laços tão fortes com o polegar.” Alguns participantes “precisaram de um pouco de tempo para se despedir” da prótese, e alguns até disseram que sentiam que “estava faltando alguma coisa após o término do treinamento”, acrescentou ela.

No córtex cerebral, “cada dedo individual é representado distintamente dos outros, formando o que chamamos de representação da mão”, explicou Kieliba. Depois de usar o dispositivo, essa representação da mão encolheu no cérebro dos participantes, na medida em que os padrões de atividade neural correspondentes aos dedos individuais se tornaram menos distintos e mais semelhantes.

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Ao mesmo tempo, os cientistas observaram evidências de plasticidade cerebral ao estudar como as próteses são representadas nos cérebros de usuários, acrescentou Makin. A plasticidade cerebral pode ser entendida como um “processo bidirecional”, no qual o cérebro vai adaptar tanto a representação da prótese quanto o corpo do usuário para melhorar a adaptabilidade, disse ela. Olhando para o futuro, a equipe gostaria de desenvolver um terceiro polegar que seja fácil de usar ao caminhar (um problema com o design atual) e também uma prótese que seja segura para usar em um scanner fMRI, o que permitiria um estudo do cérebro enquanto dispositivo está em uso.