Neurocientistas conseguem que um animal paralisado volte a andar com um bypass da medula espinhal

Um dispositivo capta sinais do cérebro e encaminha-os para um sensor que ativa as terminações responsáveis por controlar os músculos.

Um macaco que não conseguia mover uma das patas traseiras devido a uma lesão na medula espinhal conseguiu voltar a andar quase normalmente graças a um “bypass” que comunica sem fios o cérebro e as terminações responsáveis pela ativação dos músculos. Esta neuroprótese cefalorraquidiana, tal como definida pelos responsáveis, foi desenvolvida na École Polytechnique Fédérale de Lausanne, na Suíça, em colaboração com outros centros de investigação e a empresa Medtronic. O animal tem um pequeno sensor incorporado no seu cérebro que capta os sinais emitidos – do desejo do macaco de se mover – e os envia para um processador. Os dados são processados e decodificados e, em seguida, encaminhados para outro dispositivo com eletrodos que são colocados na região lombar da medula espinhal, do outro lado da lesão, e ativam os neurônios que direcionam os músculos da perna afetada. “O que fazemos é restaurar em tempo real e sem fio a comunicação entre o cérebro e o sistema locomotor”, diz um dos autores do projeto, Eduardo Martín Moraud, engenheiro espanhol que trabalha na Universidade de Oxford (Nuffiel College) e que já fazia parte da equipe da Escola Suíça há 5 anos. Os detalhes da pesquisa, cujos primeiros resultados satisfatórios foram obtidos em junho de 2015, foram publicados na revista científica

‘Natureza’. Um dos dois macacos do experimento recuperou o uso de seu membro paralisado na primeira semana após a lesão, sem treino, tanto na esteira quanto no solo, enquanto o segundo levou cerca de duas semanas.

Conforme relatado pela EPFL, um estudo clínico foi lançado no Hospital Universitário de Lausanne para validar os efeitos terapêuticos da tecnologia em pessoas com lesão medular, mas apenas parcialmente. Para já, o que está a ser feito é verificar se a colocação de um dispositivo com elétrodos na medula espinal, previamente programado, consegue restabelecer o movimento das pernas. Não se comunica com o cérebro.

O PROCESSO

Como explicam os investigadores, quando o cérebro decide realizar um movimento ou qualquer outra atividade, há “uma transmissão de picos de eletricidade entre neurónios” que pode ser medida e interpretada por um algoritmo matemático. Em um sistema nervoso intacto, os sinais que denotam caminhada vêm de uma pequena região do cérebro chamada córtex motor (ou córtex motor). Posteriormente, os sinais viajam através da medula espinhal, atingem as redes neurais localizadas na região lombar e estas ativam os músculos das pernas para produzir os movimentos. As lesões medulares, parciais ou completas, impedem que estes sinais cheguem aos neurónios e causam paralisia. No entanto, o córtex motor ainda mantém a atividade cerebral que gerou instruções de caminhada. E as redes neurais que ativam os músculos da perna paralisada também estão intactas e ainda podem gerar movimentos nas pernas. Nesta ocasião, foram medidos “96 canais neurais no córtex que oferecem muita informação”, diz Martín Moraud, que lembra que em experiências anteriores, por exemplo, já tinha sido possível a pacientes humanos ativarem um computador remotamente apenas pensando em fazê-lo. “Estávamos interessados em controlar apenas dois eventos: quando a pata é levantada e quando ela pousa”, continua. Então, a estimulação elétrica de alguns volts, em uma área específica da medula espinhal, modula diferentes redes de neurônios que podem ativar músculos específicos nas pernas. “Lidei especificamente com o sistema que permite estimular a medula espinhal em tempo real”, continua Martín Moraud.

NÃO É NECESSÁRIA FORMAÇÃO

Para que os macacos recuperassem a mobilidade, “não era necessária fisioterapia ou treino”, diz o neurocientista Erwan Bezard, da Universidade de Bordéus, que supervisionou as experiências. Todos os tratamentos foram realizados após controlo pelos comités de bioética dos centros participantes. “Pela primeira vez, posso imaginar um paciente completamente paralisado sendo capaz de mover as pernas através dessa interface cefalorraquidiana”, disse a neurocirurgiã Jocelyne Bloch, do Hospital Universitário de Lausanne (CHUV), responsável por colocar os implantes no cérebro e na medula espinhal. Fonte: The Journal, Nature Scientific Journal.