Polegar Robótico ‘Terceiro’ Muda Como a Mão é Representada no Cérebro

Uma equipe de pesquisadores da University College London (UCL) demonstrou como um polegar robótico ‘Terceiro’ pode mudar como a mão é representada no cérebro. Indivíduos foram treinados para usar um polegar robótico extra, e isso os permitiu realizar tarefas habilidosas com uma mão e dois polegares.

De acordo com o relatório dos pesquisadores, os participantes cada vez mais sentiram que o polegar era parte do seu corpo.

Mudando a Maneira como Vemos as Próteses

O dispositivo é chamado de Terceiro Polegar, e foi desenvolvido como parte de um projeto de pós-graduação no Royal College of Art. O projeto visa mudar a maneira como vemos as próteses, vendo essas tecnologias como uma extensão do corpo humano, e não como um substituto.

O designer Dain Clode começou a desenvolver o dispositivo antes de se juntar à equipe de neurocientistas do Professor Tamar Makin na UCL. A equipe estava investigando como o cérebro pode se adaptar à ampliação do corpo.

O Professor Makin foi o autor principal do estudo.

“A ampliação do corpo é um campo em crescimento que visa estender nossas habilidades físicas, mas ainda falta uma compreensão clara de como nosso cérebro pode se adaptar a isso”, diz Makin. “Ao estudar pessoas que usam o Terceiro Polegar de Dani, procuramos responder a questões-chave sobre se o cérebro humano pode suportar um membro extra do corpo e como a tecnologia pode afetar nosso cérebro.”

O Terceiro Polegar é impresso em 3D, o que significa que pode ser personalizado. Ele é usado no lado da mão oposto ao polegar do usuário e é controlado pelo usuário por meio de sensores de pressão conectados à parte inferior dos pés. Os sensores são conectados sem fio ao Polegar e ambos controlam diferentes movimentos do Polegar em resposta a mudanças de pressão do usuário.

O Estudo

O estudo envolveu 20 participantes que foram treinados para usar o dispositivo durante um período de cinco dias. Eles foram encorajados a levá-lo para casa e usá-lo na vida diária, o que resultou em duas a seis horas de uso por dia. Esses 20 participantes foram comparados a um grupo de controle de 10 participantes que usaram uma versão estática do dispositivo.

O treinamento envolveu tarefas que ajudaram a aumentar a cooperação entre a mão e o Polegar, incluindo pegar várias bolas ou copos de vinho com uma mão. Os usuários demonstraram uma capacidade de aprender rapidamente e o treinamento os ajudou a melhorar com sucesso o controle motor, a habilidade e a coordenação entre a mão e o Polegar.

“Nosso estudo mostra que as pessoas podem aprender rapidamente a controlar um dispositivo de ampliação e usá-lo para seu benefício, sem pensar muito”, diz Clode. “Vimos que, ao usar o Terceiro Polegar, as pessoas mudaram seus movimentos naturais da mão e também relataram que o polegar robótico se sentia como parte do seu próprio corpo.”

Ampliação do Corpo

Paulina Kieliba é a autora principal do estudo.

“A ampliação do corpo pode ser valiosa para a sociedade de várias maneiras, como permitir que um cirurgião trabalhe sem um assistente ou que um trabalhador de fábrica trabalhe mais eficientemente”, diz Kieliba. “Essa linha de trabalho pode revolucionar o conceito de próteses e pode ajudar alguém que pode usar apenas uma mão a fazer tudo com aquela mão. Mas para chegar lá, precisamos continuar pesquisando as questões complicadas e interdisciplinares de como esses dispositivos interagem com nosso cérebro.”

Por meio de exames de ressonância magnética funcional, os pesquisadores encontraram mudanças significativas na forma como a mão ampliada era representada no córtex sensorimotor do cérebro. As mudanças não pareciam ser de longo prazo, pois exames realizados uma semana depois mostraram que as mudanças na área da mão do cérebro haviam desaparecido.

“Nosso estudo é o primeiro a investigar o uso de um dispositivo de ampliação fora de um laboratório. É o primeiro estudo de ampliação realizado ao longo de vários dias de treinamento prolongado e o primeiro a ter um grupo de controle não treinado”, disse Kieliba. “O sucesso do nosso estudo mostra o valor de neurocientistas trabalhando em estreita colaboração com designers e engenheiros para garantir que os dispositivos de ampliação façam o melhor uso da capacidade do nosso cérebro de aprender e se adaptar, enquanto também garantem que os dispositivos de ampliação possam ser usados com segurança.”

“A evolução não nos preparou para usar um membro extra do corpo e descobriu que, para estender nossas habilidades de novas e inesperadas maneiras, o cérebro precisará adaptar a representação do corpo biológico”, acrescentou Makin.