Os ciborgues vestíveis que usam ondas cerebrais para fortalecer seus músculos

Kristen Sorensen tinha 55 anos quando ficou paralisada do pescoço para baixo no ano passado.

“Surgiu do nada”, diz Sorensen. “Eu estive bem e me exercitei todos os dias, mas só começou com um formigamento nas pontas dos dedos e depois progrediu.”

Diagnosticada em outubro de 2018 com síndrome de Guillain Barre, uma doença rara que afeta o sistema nervoso do corpo, ela nunca mais esperava andar.


Porém, no início daquele ano, o Brooks Cybernic Treatment Center em Jacksonville, Flórida, se tornou o primeiro centro dos EUA a usar uma tecnologia de reabilitação exclusiva desenvolvida no Japão – o Hybrid Assistive Limb (HAL).
HAL – essencialmente um cyborg vestível – ajuda aqueles com lesões na medula espinhal e distrofia muscular a recuperar seus movimentos e fortalecer seus nervos e músculos. Conhecidos como exoesqueletos, são um tipo de traje leve, com articulações acionadas por pequenos motores elétricos, que funcionam como músculos mecânicos.

Aqui está o que é verdadeiramente alucinante: os pacientes usam suas ondas cerebrais para controlá-los.

Quando Sorensen ouviu falar do exoesqueleto controlado por ondas cerebrais, desenvolvido pelo roboticista japonês Yoshiyuki Sankai, ela soube que precisava tentar. Ela estava determinada a comparecer ao casamento da filha alguns meses depois, em dezembro.

Mas não são apenas as pessoas com deficiências ou lesões que podem se beneficiar. Em 2050, haverá mais de 2 bilhões de pessoas com mais de 60 anos, de acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), e os exoesqueletos podem oferecer uma solução para o envelhecimento da população mundial.

No futuro, à medida que os corpos humanos se desgastam com a idade, um exoesqueleto – movido por mentes ativas – pode ajudar as pessoas a ficarem de pé.

Com esse enorme potencial de aplicações disponíveis, o mercado global de exoesqueletos médicos valerá cerca de US $ 2,8 bilhões em 2023, de acordo com a empresa de pesquisa Markets and Markets.

Usuários no assento do motorista

Quando Sorensen experimentou o HAL pela primeira vez, ela mal conseguia se mover em superfícies planas.

Um fisioterapeuta treinado no Brooks Center ajudou-a a colocar HAL na cintura e nas calças, conectando-a a sensores que ajudam a captar sinais bioelétricos fracos na superfície da pele, que comunicam a intenção do paciente de se mover. Uma vez que HAL recebe esses sinais, ajuda a apoiar os movimentos da pessoa.

Kristen Sorensen tinha 55 anos quando ficou paralisada do pescoço para baixo em 2018.

Mas você não pode simplesmente ligar o HAL e esperar correr em segundos. A reabilitação requer tempo, determinação e a ajuda de um fisioterapeuta e de um arnês de peso corporal que garante que os pacientes sejam apoiados e mantidos em pé enquanto usam o HAL em uma esteira. Durante esse treinamento, os fisioterapeutas mantêm um registro dos movimentos de cada paciente e as configurações usadas – do modo caminhada ao modo jog. Eles podem monitorar os movimentos do usuário e ajustar as configurações de acordo, para que seus movimentos ocorram com mais naturalidade.

Sorensen diz que inicialmente parecia que HAL estava fazendo a maior parte do trabalho ajudando a induzir seus músculos a fazer pequenos movimentos de pernas que imitavam os padrões naturais de caminhada, mas então ela se viu cada vez mais no banco do motorista.

“Depois das primeiras vezes, seu cérebro se conecta a HAL e eu pude ver que eu mesma estava movendo minhas pernas”, diz ela. “Foi incrível – meu coração estava explodindo.”

Kristen Sorensen estava determinada a comparecer ao casamento de sua filha.
Ela superou sua paralisia treinando com HAL.

Normalmente, aqueles com problemas de mobilidade menos graves do que Sorensen levam de duas a 10 tentativas para os pacientes se acostumarem ao HAL para que os sensores e o cérebro possam começar a trabalhar juntos, de acordo com Sankai. Mas depois de quase 40 sessões de treinamento, cada uma com uma hora e meia de duração, Sorensen estava de pé novamente, embora com o apoio de um andador. Ela foi ao casamento da filha.

Atualmente, os exoesqueletos de Sankai estão ajudando pacientes a restaurar seus movimentos musculares no Japão, nas Filipinas, na Alemanha e na Polônia.

Tecnologia para o bem

O cérebro por trás de HAL é o roboticista bilionário Sankai. Ele chefia a empresa japonesa Cyberdyne – fundada em 2004 – onde sua visão tem sido criar esses “cyborgs vestíveis” projetados para “fundir homem, máquina e informação”.
E embora o nome da empresa de Sankai possa lembrar as assustadoras tecnologias Cyberdyne que criaram robôs vilões no blockbuster de ficção científica “Terminator”, o roboticista japonês não quer criar tecnologia para a guerra, mas para paz e reabilitação.

Yoshiyuki Sankai quer aumentar a humanidade com seus dispositivos de exoesqueleto.

Quando Sankai tinha 9 anos de idade na década de 1960, ele descobriu “Eu, Robô”, do escritor de ficção científica Isaac Asimov, e ficou fascinado com as aplicações positivas da tecnologia. Ele decidiu estudar engenharia na Universidade de Tsukuba, no Japão. Em 1998, Sankai fez seu primeiro protótipo HAL, que se tornou o primeiro do mundo , e passou as décadas seguintes refinando o produto na versão leve e elegante de hoje.

Anteriormente, tecnologia de assistência robótica centrada no uso militar. Mas, atualmente, o HAL faz parte de uma onda de pesquisas que se concentra no uso da tecnologia de exoesqueleto para tratar doenças ou fornecer suporte aos usuários. Por exemplo, pesquisadores de Harvard revelaram um exosuit macio em 2014 que aumenta a força do paciente, assim como o HAL. E fabricantes de automóveis como a Ford estão usando exoesqueletos no chão das fábricas para reduzir a fadiga do trabalhador . A HAL também tem potencial além da área médica, com tudo, desde resgate e suporte e trabalho intensivo em fábrica até entretenimento e cuidados com idosos.

“A idade média dos trabalhadores (no Japão) é muito alta, então essas tecnologias podem ajudá-los e aumentar gradativamente as funções físicas dos idosos para que possam se manter independentes”, diz Sankai.

Mas quando novas tecnologias são criadas, existem poucas ou nenhuma regra social e legal para regulá-las.

Sankai diz que essas medidas devem ser debatidas com antecedência para que todas as partes envolvidas na fabricação e uso de tecnologias como exoesqueletos mantenham o controle sobre a direção do desenvolvimento. Cyberdyne tem dois comitês de ética; um dedicado à promoção da pesquisa; o outro em defender a ideia de paz ao criar e desenvolver novos dispositivos e tecnologias.

Em seguida, Sankai e sua equipe estão coletando dados sobre o método de tratamento para melhorar melhor os dispositivos médicos existentes. O objetivo de Sankai é preparar dispositivos médicos que irão manter e aumentar a saúde humana por mais tempo.

Por enquanto, ele está feliz em ver que todos, desde os idosos até os deficientes físicos, recuperaram a independência. É um pensamento que Sorensen compartilha.

“Quando usei o HAL, havia gente que vinha de todo o país para usar o equipamento”, conta. “Gostaria que esse tipo de tecnologia estivesse mais disponível.”



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