Implantes de cérebro e coluna restauram o movimento em um homem paralisado por um acidente

Liderada por pesquisadores do Instituto Federal Suíço de Tecnologia de Lausanne (EPFL), a investigação envolveu um homem de 40 anos chamado Gert-Jan, que ficou paralisado por um acidente de bicicleta há mais de uma década.

Gert-Jan já havia recuperado alguma capacidade de andar com a ajuda de um andador nas rodas dianteiras. Nos três anos antes de se inscrever no último teste, porém, ele atingiu um “platô de recuperação neurológica”.

Um dos implantes testados em Gert-Jan ficava acima de seu cérebro, decodificando sinais elétricos que iniciavam o movimento. Ele se comunicou com outro implante conectado à parte da medula espinhal responsável por desencadear o movimento nas pernas. Juntos, eles são capazes de contornar a seção lesionada de sua medula espinhal cervical, restabelecendo sem fio a ligação entre seu cérebro e corpo.

Os implantes pareciam não apenas restaurar parte da conectividade danificada no sistema nervoso central de Gert-Jan quanto mais eram usados: depois de um ano trabalhando com os implantes e passando por fisiote rapia, sua capacidade de andar melhorou a ponto de ele poder andar com muletas mesmo com os aparelhos desligados.

Isso é um bom sinal de que pelo menos alguns de seus neurônios foram reorganizados para restaurar a comunicação, de acordo com os pesquisadores.

“Criamos uma interface sem fio entre o cérebro e a medula espinhal usando a tecnologia de interface cérebro-computador (BCI) que transforma o pensamento em ação”, diz o neurocientista da EPFL Grégoire Courtine.

Ao longo de 12 meses, os implantes de pontes digitais demonstraram ajudar Gert-Jan a andar e ficar de pé com mais naturalidade, sem os sensores de movimento vestíveis extras usados ​​em tecnologias testadas anteriormente para detectar e estimular o movimento. Além disso, a interface cérebro-espinha (BSI) introduzida neste teste permitiu que ele subisse escadas e atravessasse terrenos variados (como rampas íngremes, por exemplo) – desafios que ele não conseguia enfrentar antes.

A chave do sistema é uma série de algoritmos de inteligência artificial capazes de se adaptar e aprender com as solicitações do usuário. O paciente precisa treinar o modelo para que ele possa decodificar quais pensamentos cerebrais correspondem a quais movimentos, um processo que leva um tempo surpreendentemente curto.

“O paciente primeiro precisa aprender a trabalhar com seus sinais cerebrais, e também precisamos aprender a correlacionar esses sinais cerebrais com a estimulação da medula espinhal”, diz Jocelyne Bloch, neurocirurgião da EPFL. “Isso é bem curto: em poucas sessões, tudo está conectado.”

Embora esse tipo de sistema não funcione para todos os tipos de lesões na medula espinhal e tenha sido testado apenas em uma pessoa, há um enorme potencial aqui para o uso de tecnologia e IA para preencher as lacunas no sistema nervoso causadas por lesões.