2008-10-15

Subject: Macacos movem músculos paralisados com a mente

 

Macacos movem músculos paralisados com a mente

 

 

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O pulso paralisado de um macaco pode ser movido e controlado através de sinais eléctricos artificialmente reencaminhados a partir do seu cérebro, revelaram os cientistas. 

Segundo eles, a experiência é mais um passo em direcção à possibilidade de pessoas paralisadas puderem voltar a usar os seus membros.

Anteriormente, os cientistas já tinham sido capazes de treinar macacos a mover braços robóticos usando sinais reencaminhados através de eléctrodos nos seus cérebros. Esta actividade implicava descodificar a actividade de dezenas de neurónios ao mesmo tempo, de forma a replicar acções como agarrar e exigia um considerável poder de computação.

Agora, Chet Moritz e a sua equipa da Universidade de Washington em Seattle usaram sinais semelhantes para realizar a estimulação eléctrica directa de apenas um neurónio e activar um músculo paralisado.

Em primeiro lugar implantaram vários eléctrodos no córtex motor de dois macacos. Cada eléctrodo recolhia os sinais de um único neurónio e reencaminhava-os através de um circuito externo para um computador. Os sinais neurais controlavam um cursor num monitor e os macacos foram treinados para mover o cursor usando apenas a sua actividade cerebral.

Seguidamente, os cientistas paralisaram temporariamente os pulsos dos macacos através de uma anestesia local. Reencaminharam os sinais dos eléctrodos de forma a que enviassem estímulos eléctricos aos músculos do pulso e descobriram que os macacos conseguiam controlar os membros paralisados usando o mesmo tipo de actividade cerebral. Os macacos aprenderam a faze-lo em menos de um hora, relata a equipa na última edição da revista Nature.

A função anterior do neurónio não afecta o facto de puder ser treinado para mover um determinado músculo. "Todos os neurónios podem ser usados igualmente bem, independentemente do facto de estarem relacionados com actividade muscular ou não. Este facto expande dramaticamente a população potencial de neurónios que podem ser usados para controlar uma prótese neural", diz Moritz.

Para Andrew Schwartz, neurobiólogo da Universidade de Pittsburgh na Pennsylvania, cuja equipa publicou um artigo na revista Nature anteriormente acerca do controlo de um braço robótico através da actividade cerebral, o resultado chave deste novo estudo é a "espantosa capacidade destes neurónios para alterar a forma como transmitem a informação do mundo exterior".

 

Aprender a controlar a acção através de actividade neural já tinha sido demonstrada por Eberhard Fetz na década de 70. O aspecto novo deste trabalho, diz Schwartz, é a forma como os macacos foram capazes de aprender a usar este processo de forma tão flexível e usar a ligação para activar os seus próprios músculos.

Tratamentos clínicos podem estar ainda a anos de distância, diz Moritz. O desempenho dos macacos melhorou marcadamente com a prática mas os implantes de eléctrodos a longo prazo ainda não são práticos para humanos.

E claro que mover um músculo com um neurónio é muito bonito mas produzir toda uma gama de acções ou movimentos coordenados é um desafio muito maior, diz Schwartz. "Movimentos com múltiplas articulações é várias ordens de magnitude mais complicado que esta demonstração."

Mas estabelecer ligações directas do cérebro para os músculos evita realmente o enorme processamento por computador que é exigido para descodificar os sinais que são enviados a braços robóticos e outras próteses. 

Este último estudo dependeu de um do tamanho do de um telemóvel alimentado por uma bateria e, no futuro, certamente será ainda mais pequeno. "Já temos electrónico suficientemente pequena para caber no bolso da camisa, daqui a uns anos certamente teremos algo que pode ser implantado debaixo da pele", diz Moritz.

 

 

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