Homem paralisado volta a caminhar graças a dispositivo inovador que restaura conexão cérebro-músculo

O dispositivo possibilita uma ligação entre o cérebro e a medula espinhal, permitindo que os pensamentos controlem os movimentos.

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Foto Reprodução / CHUV/Gilles Weber

Em 2011, um homem sofreu um acidente de bicicleta que o deixou paralisado. No entanto, recentemente, houve um avanço significativo em seu caso, permitindo-lhe recuperar a habilidade de se levantar e caminhar com assistência médica. Esse progresso foi possível graças à implantação de um dispositivo capaz de decodificar suas ondas cerebrais e transmitir instruções precisas à sua coluna vertebral, permitindo assim o movimento dos músculos adequados.

O paciente

Há doze anos, o holandês Gert-Jan Oskam, atualmente com 40 anos, sofreu um acidente de bicicleta que resultou em paralisia nas pernas e parcialmente nos braços, devido a danos na medula espinhal em seu pescoço. Oskam foi informado de que nunca mais voltaria a andar. No entanto, hoje em dia, ele consegue ficar em pé e caminhar graças a um dispositivo que estabelece uma conexão digital entre seu cérebro e os nervos abaixo da lesão. Essa tecnologia cria uma "ponte digital" que possibilita seu progresso.

"Alguns meses atrás, pude, pela primeira vez depois de 10 anos, me levantar e tomar uma cerveja com meus amigos”, disse Oskam. Isso foi muito legal. Quero usar no meu dia a dia.”, conta Oskam.

O dispositivo

Um grupo de neurocientistas suíços desenvolveu a "ponte digital" como parte de um programa de pesquisa em andamento com o objetivo de criar interfaces cérebro-máquina para superar a paralisia. Essa iniciativa inovadora busca estabelecer uma conexão sem fio entre o cérebro e os músculos que perdem sua funcionalidade devido a lesões na medula espinhal. O dispositivo conhecido como interface cérebro-espinha foi fundamentado na pesquisa anterior de Grégoire Courtine, um neurocientista do Instituto Federal Suíço de Tecnologia em Lausanne, juntamente com seus colegas.

Em 2018, eles apresentaram evidências de que essa tecnologia, em conjunto com um treinamento intensivo, era capaz de estimular a região inferior da coluna com pulsos elétricos e poderia auxiliar indivíduos com lesões na coluna a recuperarem a capacidade de locomoção. No novo sistema foi utilizado um implante espinhal existente de Oskam, combinado com outros dois implantes em forma de disco que foram inseridos em seu crânio. Esses implantes em disco possuem duas grades de 64 eletrodos, que são posicionados em contato com a membrana que envolve o cérebro.

A pesquisa

Embora ainda estejam em fase experimental, os implantes eletrônicos permitem a transmissão sem fio dos pensamentos de Oskam para suas pernas e pés através de um segundo implante na coluna vertebral. Em outras palavras, quando Oskam tem o desejo de caminhar, os implantes cranianos detectam a atividade elétrica no córtex, que é a camada externa do cérebro. Esse sinal é então transmitido sem fio e decodificado por um computador que está em uma mochila utilizada por Oskam. Posteriormente, as informações são enviadas para um gerador de pulso espinhal.

"O dispositivo anterior era mais uma estimulação pré-programada que gerava movimentos de passos robóticos, diz Courtine. Agora é completamente diferente, porque Gert-Jan têm controle total sobre o parâmetro de estimulação, o que significa que ele pode parar, andar e subir escadas", contou o neurocientista.

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Foto Reprodução / CHUV/Gilles Weber

Reabilitação

Oskam conseguiu recuperar a capacidade de movimentar as pernas e os pés voluntariamente após aproximadamente 40 sessões de reabilitação utilizando a interface cérebro-espinha. Anteriormente, não era possível realizar esse tipo de movimento sem estimulação da coluna vertebral, indicando que as sessões de treinamento com o novo dispositivo resultaram em uma maior recuperação das células nervosas que não foram completamente afetadas pela lesão. Além disso, Oskam agora consegue caminhar distâncias curtas sem o auxílio do aparelho, desde que utilize muletas.

O que se espera

De acordo com Bruce Harland, um neurocientista da Universidade de Auckland, localizada na Nova Zelândia, os avanços constantes na função da coluna vertebral representam uma excelente notícia para indivíduos que sofrem de lesões na medula espinhal. Ele ressalta que, mesmo quando a lesão é crônica e de longo prazo, ainda existem várias possibilidades de recuperação.

Com os avanços evidenciados por Oskam após mais de dez anos do acidente, a equipe está otimista de que pacientes com lesões mais recentes possam obter resultados ainda melhores. Segundo Courtine, "já se passaram mais de 10 anos desde a lesão na medula espinhal de Oskam. Agora, imagine aplicar a ponte digital apenas algumas semanas após uma lesão medular. O potencial de recuperação é extraordinário."

No futuro, os cientistas têm expectativas de que dispositivos em miniatura possam auxiliar pacientes com AVC e indivíduos com paralisia a recuperarem a capacidade de locomoção, movimentação dos braços e das mãos, além de controlar outras funções corporais, como a bexiga, que frequentemente é afetada por lesões na medula espinhal. Os movimentos dos braços e das mãos representam um desafio adicional, uma vez que são mais complexos do que caminhar.