Thaisa Galvão

14 de fevereiro de 2013 às 11:43

Site da Veja repercute estudo do grupo de Nicolelis que cria sexto sentido em ratos [0] Comentários | Deixe seu comentário.

Do site da revista Veja:

Por meio de implantes no cérebro, animais passaram a ser capazes de sentir a luz infravermelha, habilidade inédita em mamíferos

Guilherme Rosa

 

Pela primeira vez na história, um mamífero ganhou um sexto sentido artificial, a capacidade de “enxergar” a luz infravermelha, para se somar aos outros cinco dados pela natureza – audição, olfato, paladar, tato e visão. A proeza foi realizada pela equipe do brasileiro Miguel Nicolelis no Centro de Neuroengenharia da Universidade Duke, em Durham, na Carolina do Norte (Estados Unidos), e foi publicada nesta terça-feira na revista Nature Communications.

 

Nenhum mamífero consegue enxergar a luz infravermelha — seus olhos são incapazes de captar ondas de luz com comprimento de onda tão grande. Algumas cobras são capazes de detectar a radiação infravermelha por meio de um órgão localizado entre suas narinas e olhos, chamado fosseta loreal. A visão infravermelha também foi descoberta entre alguns insetos, como os besouros. Para dar aos ratos essa nova habilidade, a equipe de Nicolelis instalou um detector de luz infravermelha na cabeça do animal, e ligou o aparelho a um eletrodo implantado no cérebro do rato.

 

Assim, a equipe foi além de todas as pesquisas anteriores, que se baseavam no uso de implantes cerebrais apenas para restaurar funções corporais perdidas, como controlar braços e pernas mecânicos. Nesta pesquisa, pela primeira vez, eles conseguiram aumentar a percepção natural de um animal. “Este é o primeiro trabalho em que um dispositivo neuroprotético foi usado para aumentar uma função, literalmente permitindo que um animal normal adquirisse um sexto sentido”, diz Eric Thomson, principal autor do estudo.

Embora o experimento tenha testado apenas se ratos podiam detectar luz infravermelha, os pesquisadores dizem que o mesmo método poderá ser usado no futuro para dar aos animais — ou seres humanos — a capacidade de ver em qualquer região do espectro eletromagnético. “Poderíamos criar dispositivos sensíveis a qualquer energia física. Poderiam ser campos magnéticos, ondas de rádio ou ultrassom. Escolhemos infravermelho inicialmente porque ele não interfere com os nossos registros eletrofisiológicos”, diz Miguel Nicolelis.

 

A pesquisa divulgada nesta terça-feira na revista Nature Communications, na qual a equipe coordenada pelo neurocientista brasileiro Miguel Nicolelis foi capaz de criar um ‘sexto sentido’ em ratos, tornando-os capaz de sentir a luz infravermelha, faz parte de um grande projeto chamado Walk Again (Andar de Novo). A ideia do cientista é usar os microimplantes cerebrais para controlar de modo mais preciso próteses mecânicas. A equipe trabalha no desenvolvimento do primeiro exoesqueleto de corpo inteiro, destinado a restaurar a mobilidade em pacientes paralisados. A primeira demonstração desta tecnologia está prevista para acontecer no jogo de abertura da Copa do Mundo de 2014.

A última conquista da equipe foi conseguir gravar os sinais de quase 2.000 células cerebrais ao mesmo tempo, um número inédito. No futuro, os pesquisadores esperam registrar a atividade elétrica produzida simultaneamente por 10.000 neurônios corticais, necessária para o funcionamento pleno do equipamento.

A atual pesquisa que conferiu aos ratos a habilidade de perceber luz infravermelha também é importante para o projeto, pois permitirá um novo tipo de comunicação entre o paciente e o exoesqueleto. Atualmente, os cientistas tentam fazer com que o eletrodo no cérebro dos pacientes transmita respostas tácteis para permitir que ele sinta os movimentos feitos pelas vestes robóticas. Mas, a partir da nova experiência, a resposta do equipamento também poderá se dar na forma de um sinal de rádio ou luz infravermelha, que daria mais velocidade à comunicação.

Em entrevista ao site de VEJA, Miguel Nicolelis, chefe do laboratório de neuroengenharia da Universidade de Duke, nos Estados Unidos, e diretor científico do Instituto Internacional de Neurociências de Natal, salienta, no entanto, que a pesquisa representa mais do que apenas um simples passo na construção do exoesqueleto. Ela demonstra, pela primeira vez, o potencial de expandir o alcance perceptivo de uma espécie. “Fizemos com que o cérebro passasse a responder a grandezas físicas que o corpo biológico não é capaz de processar”, afirma Nicolelis. As possibilidades abertas pelo experimento são enormes e, no limite, representam a quebra dos limites impostos ao corpo humano. “No futuro, poderemos criar próteses para fazer com que pessoas experimentem novas sensações — sensações para as quais não nascemos equipados para perceber.”

 

Em sua pesquisa, os ratos realmente adquiriram um novo sentido? 

Foi exatamente isso que aconteceu. Por meio da prótese, os ratos passaram a poder perceber a luz infravermelha, que é invisível para os mamíferos. Eles começaram a perceber a luz como um estímulo tátil, de modo diferente do qual captam a luz normalmente. Em todos os efeitos, trata-se de um novo sentido.

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Como os ratos interpretavam o sinal de luz infravermelha? 

Não sabemos – os ratos não são capazes de nos relatar sua experiência. Mas estamos reproduzindo o estudo em macacos, e um deles já aprendeu a sentir a luz de modo semelhante aos ratos. Tudo leva a crer que eles interpretam o sinal como um estímulo táctil: uma nova modalidade em que os animais percebem pelo tato a presença de luz que ele não consegue enxergar pelos olhos.

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Como os ratos reagiram ao novo estímulo? 

Eles começaram a desenvolver uma nova estratégia comportamental. O animal começou a mover a cabeça em movimentos laterais, como se fosse um morcego. Assim, ele procurava a fonte de luz, e conseguia encontrar a recompensa. Seus movimentos lembravam o de um radar, em busca da luz.

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E qual era seu comportamento quando o dispositivo era desligado? 

Depois de algumas semanas, o animal passa a querer usar essa nova capacidade. Quando desligamos o dispositivo, eles ficam aflitos, porque se acostumam com a possibilidade de encontrar as fontes de luz infravermelha. Quando ligamos o aparelho, dá para perceber que eles ficam mais tranquilos. O novo sentido passou a fazer parte da rotina dele.

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O que essa pesquisa representa? 

Até agora, se pensava que o córtex táctil só era capaz de processar as sensações táteis que conhecemos. Nós ultrapassamos um limite que se pensava impossível, uma barreira que era quase dogmática. Em teoria o trabalho mostra que qualquer outro sinal físico que não percebemos normalmente – como raios-x, ondas de radio, ondas eletromagnéticas – podem ser percebidos pelo cérebro. Essa é a primeira demonstração de uma interface cérebro-máquina que realmente aumenta a capacidade perceptual de um mamífero. Todas as demonstrações até hoje apenas restauravam funções corporais perdidas. Dessa vez, nós demos uma nova função ao animal.

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Como esse estudo poderá ser usado no desenvolvimento do Projeto Walk Again

Ela abre uma nova porta para o exoesqueleto se comunicar com o cérebro dos pacientes. Podemos usar luz para isso, que é transmitida muito mais rapidamente do que qualquer outro sinal.

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Como está o cronograma do projeto? O senhor acredita que o exoesqueleto estará pronto para a Copa de 2014? 

As pesquisas estão dentro do ritmo planejado. É um projeto extremamente desafiador, mas estamos dentro da agenda. Temos quatro trabalhos muito importantes prestes a serem publicados. Não posso entrar em detalhes, mas adianto que uma das interfaces é ainda mais inesperada que a da pesquisa atual, uma tecnologia que não foi sequer cogitada.

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