'Novas descobertas vão surpreender até cientistas da área', diz Nicolelis
adaptado de: http://revistagalileu.globo.com/Revista/Common/0%2c%2cEMI284681-17770%2c00.html
Mais reconhecido cientista brasileiro fala sobre os avanços e desafios de seu robô movido a impulsos cerebrais.Sua pesquisa sobre interface cerebro maquina é comparada à odisséia espacial travada em tempos onde não se acreditava que o homem era capaz de tal feito!
por Tiago Mali
Miguel Nicolelis explica o que falta para nosso cérebro controlar outros equipamentos
Foram sete horários remarcados até conseguirmos conversar sem interrupções com o cientista mais reconhecido do Brasil, numa noite de quinta-feira, às 20h30. Estava em rápida passagem por São Paulo dando palestras. Nos dias anteriores, em Brasília. Depois, nos Estados Unidos, e no Instituto de Neurociências em Natal.
“É difícil parar quieto”, comentou uma de suas assessoras. Viagens, encontros com políticos, empresários, médicos e pesquisadores de várias partes do mundo estão atrelados ao grande objetivo de sua vida: o projeto Walk Again. Nicolelis está criando uma rede de colaboradores com mais de 100 especialistas para construir um exoesqueleto robótico comandado diretamente pelo cérebro que poderá fazer com que pessoas paralisadas voltem a andar. Se conseguir, pode ser o primeiro passo da ciência rumo a um futuro comandado por ondas cerebrais. Na entrevista abaixo, ele conta o que já está sendo feito e quais são as perspectivas de que um protótipo seja lançado até a Copa de 2014.
Qual é o atual estágio das próteses que usam interfaces entre homem e máquina?
Surpreendentemente, já temos muita coisa. A gente pensa que isso é uma área do futuro, mas existem muitas tecnologias sofisticadas já usadas hoje por dezenas de milhares de pacientes. O de cóclea, por exemplo, fez muita gente no mundo inteiro pudessem adquirir um grau de audição que os permitem funcionar na sociedade. Há ainda outros, como a estimulação profunda do cérebro [que envia impulsos elétricos aos neurônios contra o mal de Parkinson], em que os pacientes estão respondendo bem. A tendência é que isso só aumente.
Algumas das próteses de última geração usam impulsos nervosos dos músculos. Você pesquisa isso com implantes cerebrais.
São dois caminhos que competem pela solução. Quando você vai no nervo periférico, o sinal e o controle já foi dividido entre os membros. Nem sempre isso permite uma prótese funcional. Há casos de pacientes amputados nos quais às vezes você não consegue recuperar alguns dos nervos, que são destruídos durante o processo e amputação traumática. Por isso desde o começo, há 12 anos nessa área, eu e outros colegas propusemos que você teria de fazer isso a nível central, porque lá no cérebro, no córtex, os sinais ainda estão lá, não foram divididos. O acesso que você tem a esses sinais lá é mais fácil do que ir atrás dos nervos.
Não é perigoso colocar um chip dentro do cérebro?
A cirurgia de implante é até que trivial porque precisa ir apenas alguns milímetros dentro do córtex, a camada mais superficial do cérebro. A questão toda é a biocompatibilidade desses eletrodos, se eles irão sobreviver durante vários anos. Experimentos em macacos mostram que a gente pode, sim, implantar e registrar esses sinais com algumas centenas de células já começar a reproduzir comportamentos motores bem importantes. A nossa ideia é que com alguns milhares de células registradas — isso depende de uma tecnologia que vai chegar agora nos próximos anos — a gente vai ter a capacidade de reproduzir movimentos corpóreos fundamentais. A precisão que se obteve com os membros até agora é uma precisão muito pequena, e é um trabalho muito grande para o paciente utilizar essas interfaces periféricas, mas é possível que no futuro você tenha modelos híbridos, que tiram vantagem, dependendo do tipo de lesão, das duas possibilidades. O problema também dos nervos periféricos é que em lesões medulares altas não sobra nenhum sinal trafegando pelos nervos, então fica complicado.
Como decodificar os sinais de vários neurônios ao mesmo tempo?
O cérebro em si, tem estimados 100 bilhões de neurônios. A primeira grande surpresa desses trabalhos todos foi que você podia obter alguns resultados interessantes com algumas centenas deles. A questão de aumentar o número de neurônios é basicamente uma questão de engenharia. Não é mais uma questão científica, é uma questão tecnológica, que está começando a ser desenvolvida com a criação de eletrodos de alta densidade, como os que a gente desenhou no nosso laboratório. Mas isso não é o maior obstáculo, eventualmente vão ser solucionadas as questões tecnológicas, porque existe uma demanda muito grande para a solução delas.
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Qual é o maior obstáculo?
A questão fundamental é como ler esses sinais e o que fazer deles. Você precisa ter um mínimo de entendimento sobre o sistema para conseguir reproduzir ele. Isso que é o grande fator limitante. Além do que, você tem outro problema de engenharia muito grande, muito complicado, que é criar um corpo robótico novo. Porque esse corpo tem que dar sustentação ao corpo que não consegue se sustentar, tem que proteger o corpo, tem que permitir no corpo que os comportamentos motores sejam realizados sem nenhum risco para os pacientes. E estamos realmente só no começo. A primeira versão desse exoesqueleto não vai resolver completamente essas questões, vai oferecer soluções iniciais. Mesmo assim, acho que o avanço vai ser muito importante. Porque, para começar, isso vai estimular as pessoas a imaginar que isso é possível.
Em que estágio está a pesquisa do Walk Again?
Tem várias coisas que vão ser divulgadas brevemente, descobertas que vão ser publicadas nos próximos meses que vão ser surpreendentes. Eu não posso falar delas agora porque esse trabalho ainda está sendo revisado, mas posso garantir que quando os dados novos que nós temos forem publicados, vai ser uma surpresa grande mesmo para as pessoas que trabalham na área. Ao mesmo tempo, em paralelo, há um trabalho de engenharia muito desafiador que está sendo feito por parceiros nossos no mundo inteiro. A intensidade desse trabalho deve aumentar a partir do começo de 2012. Vamos ter que dedicar um esforço muito grande na confecção e na ligação desse exoesqueleto.
E os testes?
Só vamos realizar as demonstrações que nós temos planejados, caso ela tenha sido demonstrado categoricamente que seja seguro e que tenha um benefício muito grande para os pacientes. Isso tudo é um processo que seria, se a gente parasse para pensar num planejamento acadêmico, um projeto para 10 anos. Mas eu acho importante que a gente acelere. Isso porque o benefício que ele pode gerar é tão grande que é importante que a gente demonstre a viabilidade dele.
Nessas novas descobertas a serem publicadas já há testes com humanos?
Tudo corre em paralelo. Os resultados que eu to falando envolvem trabalhos que já foram feitos em pacientes tanto no Brasil quanto dos Estados Unidos que são relatados agora, são trabalhos de registro intra-operatórios. Nós construímos uma causuística muito grande com quase 40 pacientes ao longo dos anos que nós estudamos em neurocirurgias. Um número pequeno no Brasil, 12, um número maior, 28, nos Estados Unidos. Mas a experimentação animal não para. Mesmo porque as primeiras demonstrações com o exoesqueleto vão ser testadas em animais.
Quantos pesquisadores estão envolvidos no Walk Again?
Nós temos pesquisadores em 3 continentes. Há gente na Alemanha, na Suíça, nos Estados Unidos e aqui no Brasil. Temos mais de 100 cientistas de diferentes áreas: robótica, ciências da computação, neurociência, cirurgia... Nós estamos constituindo 2 novos institutos multidisciplinares em Natal que também devem ser anunciados brevemente pra dar conta da demanda de trabalho que nós vamos ter. Estamos também trazendo vários pesquisadores do exterior para trabalhar conosco, arregimentando talentos no Brasil em várias áreas e a ideia é nos próximos meses seguir um cronograma de realizar experimentações em animais que são vitais e começar a fazer estudos clínicos. É um projeto que eu costumo chamar de Brazilian Moonshot, o “tiro a Lua brasileiro”, porque em complexidade ele é comparável a levar alguém para outro planeta.
Dá mesmo pra conseguir até 2014?
Nós estamos com um prazo muito exíguo, né? Evidentemente, a metáfora que eu uso da Copa do Mundo, se a gente precisar fazer isso na Olimpíada, dois anos depois, não tem problema. O importante é atingir a meta. Eu quero muito poder chegar na Copa do Mundo e fazer uma demonstração e vamos colocar todo o empenho para isso. Mas isso não vai estar acima dos critérios científicos, de segurança, critérios clínicos para a coisa seja bem feita. Não vai ser a coisa final, porque vai evoluir muito depois disso, mas acho que dá para demonstrar claramente o potencial científico de se fazer um projeto desse tamanho no Brasil.
Os novos centros de Natal são para quê?
Vão ser centros multidisciplinares em áreas complementares à neurociência, mas muito mais voltadas a tecnologia de ponta. E o que a gente chama de estudos avançados. A primeira missão, com o instituto de neurociências em Natal vai ser voltada à área de tecnologia assistida. Mas a ideia é que esses centros desenvolvam sua própria identidade?
Como está essa divisão de responsabilidades do projeto?
A parte robótica está sendo feita pela equipe do professor Gordon Sheng, da Universidade Técnica de Munique. A parte de ciências da computação, avatares e ambientes virtuais ta sendo feita na Escola Politécnica federal de Lausanne, na Suíça. A parte de experimentos animais e de neurotecnologia está sendo feita no meu laboratório na Duke Univesity e vamos trazer partes desses experimentos neurotécnológicos para os campus do cérebro do instituto de neurocências de Natal.
Isso vai trazer mais projeção para o instituto.
A nossa ideia é que o Walk Again seja uma grande âncora do projeto da cidade do cérebro lá de Macaíba, não só em relação à pesquisa básica, mas também para alavancar um parque neurotecnológico que eu gostaria de construir.
Quais são os benefícios locais do projeto?
É muito parecido com o que aconteceu quando o ITA foi criado em relação a aeronáutica.Hoje temos a Embraer e outras empresas por conta disso. São José dos Campos é um grande exemplo do que esse tipo de ideia pode gerar. São produtos que vão contribuir para uma nova formação de uma academia, de uma nova sociedade e formação em termos de recursos humanos.
E para o Brasil?
O projeto Walk Again não é só voltar a andar, criar uma tecnologia assistida. Ele vai ser cercado de outros desenvolvimentos tecnológicos. Nós temos a chance de introduzir aqui no Brasil, por exemplo, uma nova terapia para a doença de Parkinson que ta se mostrando eficaz em estudos preliminares em macacos e seres humanos. Além disso, queria fazer do projeto Walk Again, um grande projeto educacional e científico, para estimular que as crianças da rede pública e privada se sintam co-proprietárias desse projeto. A gente quer que as crianças possam se ligar ao projeto, participar de decisões de assuntos científicos. Isso seria muito importante para a juventude brasileira em termos de autoestima.
Como o governo vai participar disso?
Tem parcerias, mas eu ainda não posso anunciar, que são anúncios oficias. Estamos em converasas constantes com o Ministério da Ciência e Tecnologia, o da Educação e o Ministério da Saúde. As conversas estão bem adiantadas. Estou muito otimista quanto a isso. Mesmo porque, se a gente demorar muito, não vai dar tempo.
