Ondas Cerebrais Podem Ajudar Pacientes Paralisados a Voltar a se Mexer

Introdução

Cientistas descobriram que o cérebro continua enviando sinais de movimento, mesmo quando a paralisia impede o corpo de responder. Além disso, fones EEG podem, no futuro, ajudar a redirecionar esses sinais para restaurar o movimento sem a necessidade de cirurgia.

Por que a perda de movimento ocorre em lesões da medula espinhal

Pessoas com lesões na medula espinhal muitas vezes perdem a capacidade de mover os braços ou as pernas. Entretanto, os nervos nos membros permanecem saudáveis, e o cérebro funciona normalmente. A perda de movimento acontece porque o dano na medula bloqueia os sinais que vão do cérebro para o corpo.

Portanto, os pesquisadores têm buscado alternativas para restaurar essa comunicação sem precisar reparar diretamente a medula espinhal.

Teste da EEG como solução não invasiva

Em um estudo publicado na APL Bioengineering, cientistas de universidades da Itália e Suíça investigaram se a eletroencefalografia (EEG) poderia ajudar a superar essa desconexão. O foco foi identificar se a EEG capta sinais cerebrais relacionados ao movimento e, assim, possibilitar a reconexão com o corpo.

Por exemplo, quando uma pessoa tenta mover um membro paralisado, o cérebro ainda gera atividade elétrica associada a essa ação. Se esses sinais forem detectados e interpretados, eles poderiam ser enviados para um estimulador da medula que ativa os nervos responsáveis pelo movimento.

Avanço além dos implantes cerebrais

Antes, a maioria dos estudos usava eletrodos implantados cirurgicamente para captar diretamente esses sinais no cérebro. Entretanto, o time de pesquisadores quis testar se a EEG poderia oferecer uma alternativa mais segura.

A EEG consiste em uma espécie de capacete coberto por eletrodos que registram a atividade cerebral pela superfície do couro cabeludo. Além disso, esse método evita os riscos associados a cirurgias no cérebro ou na medula espinhal, como infecções — que, conforme explica a autora Laura Toni, são uma preocupação importante.

Desafios na leitura dos sinais de movimento

Utilizar a EEG para decodificar tentativas de movimento exige tecnologia avançada. Isso porque os eletrodos posicionados na cabeça têm dificuldade para captar sinais originados em regiões mais profundas do cérebro.

Esse limite é menos problemático para movimentos dos braços e das mãos. Entretanto, os sinais que controlam as pernas e os pés são mais difíceis de identificar, pois vêm de áreas centrais do cérebro.

“O cérebro controla os movimentos dos membros inferiores principalmente na região central, enquanto os membros superiores ficam mais na parte externa”, explica Toni. “Por isso, é mais fácil mapear o que você quer decodificar em membros superiores do que em inferiores.”

Uso de aprendizado de máquina para interpretar a atividade cerebral

Para superar esses desafios, os pesquisadores aplicaram um algoritmo de aprendizado de máquina capaz de trabalhar com conjuntos de dados pequenos e complexos. Durante os testes, os pacientes usaram os capacetes EEG enquanto tentavam realizar uma série de movimentos simples. O sistema gravou a atividade cerebral e treinou o algoritmo para classificar os sinais em diferentes categorias.

Dessa forma, o sistema conseguiu diferenciar quando os pacientes tentavam se mover e quando estavam imóveis. Entretanto, apresentou dificuldades para distinguir diferentes tipos de movimentos.

Perspectivas de futuras pesquisas

Os cientistas acreditam que esse método pode ser aprimorado com novos desenvolvimentos. Por exemplo, planejam ajustar o algoritmo para que reconheça ações específicas como ficar em pé, caminhar ou subir escadas. Além disso, esperam explorar como os sinais decodificados poderiam ativar estimuladores implantados em pacientes com lesões na medula.

Se a técnica avançar, ela pode aproximar o uso da varredura cerebral não invasiva do objetivo de ajudar pacientes paralisados a recuperar movimentos significativos.