2024 FISIOLOGIA APLICADA E PSICOBIOLOGIA Texto Complementar

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TEXTO COMPLEMENTAR 
 
Disciplina: Fisiologia Aplicada e Psicobiologia 
Professora: Gabriela Pintar de Oliveira 
 
Os mais recentes avanços na tecnologia de interface cérebro-medula espinal 
podem auxiliar aqueles com funções motoras prejudicadas na parte inferior do 
corpo a caminhar novamente. Aproximadamente 300.000 norte-americanos hoje 
sofreram lesões significativas na medula espinhal, resultando em paralisia 
parcial ou total do corpo. A maioria de nós dá como certa a capacidade de 
caminhar, fazendo isso sem pensar conscientemente. Os movimentos são tão 
regulares que nosso cérebro pode executá-los sem ter que pensar ativamente 
neles. Sinais elétricos do córtex motor desencadeiam as contrações musculares 
necessárias para se mover rapidamente do ponto A para o ponto B, mantendo o 
equilíbrio. 
Quando uma lesão na medula espinhal resulta em paralisia, a conexão neural 
entre os músculos da parte inferior do corpo e o córtex motor é danificada ou 
completamente interrompida, deixando muitos sem a capacidade de andar. 
Embora a grande maioria desses casos seja permanente, avanços recentes 
podem estabelecer o quadro para a restauração do movimento pós-paralisia. 
Lorach et al. do Instituto NeuroX na Suíça desenvolveram uma interface cérebro-
medula espinal para restaurar a lacuna na medula espinhal criada pela lesão. A 
ponte digital traduziria sinais elétricos neurais por meio da lacuna, resultando em 
movimento muscular impulsionado pelo cérebro na parte inferior do corpo. Aqui, 
examinamos essa tecnologia e suas implicações para a medicina regenerativa. 
A interface cérebro-medula espinal de Lorach et al. é composta por dois 
sistemas: WIMAGINE e ACTIVA. O sistema cerebral WIMAGINE consiste em 
dois implantes totalmente internos posicionados diretamente adjacentes ao 
córtex sensório-motor em cada lado do cérebro. Com 50 mm de diâmetro, os 
implantes são indetectáveis, uma vez integrados ao crânio. Acompanhando os 
implantes, há duas antenas externas estilizadas como um headset externo. Os 
implantes e a antena detectam e transferem impulsos elétricos do córtex motor 
do cérebro para o ACTIVA, a ponte digital incorporada na coluna vertebral. 
ACTIVA é um gerador de pulso implantado normalmente utilizado para 
estimulação cerebral em pacientes com Parkinson. O implante espinhal sem fio 
detecta os sinais enviados pela antena WIMAGINE, convertendo-os em impulsos 
analógicos que estimulam os neurônios dorsais anteriormente afetados pela 
lesão. O resultado é a tradução quase em tempo real das descargas neurais do 
córtex motor para o movimento muscular na parte inferior do corpo. Os 
pesquisadores testaram sua interface cérebro-espinhal em um tetraplégico que 
sofreu um acidente de bicicleta 10 anos antes. Ele já havia passado por 
neurorreabilitação, que restaurou uma habilidade motora mínima com a ajuda de 
um andador com rodas dianteiras, mas sua recuperação havia estagnado. Os 
implantes cerebrais e espinhais foram instalados, e ele foi liberado 24 horas após 
a cirurgia. 
Os dois sistemas requerem calibração anual, que consiste no mapeamento de 
sinais neurais em resposta a pedir ao paciente para realizar movimentos 
específicos com os quadris, joelhos e tornozelos. Esses mapas seriam então 
codificados nos implantes cranianos. 
Após a calibração, a interface cérebro-medula espinal teve efeito imediato. 
Quando a interface foi ativada, o paciente imediatamente recuperou o 
movimento muscular nos membros inferiores com uma precisão de 97%. 
Ele então caminhou naturalmente com a ajuda de muletas, sendo capaz de 
decidir o passo inicial, caminhar continuamente e parar com total precisão. Assim 
que a interface foi desativada, a função natural estagnou, embora os sinais 
neurais continuassem a ser detectados. 
Após uma calibração adicional da interface, o paciente também conseguiu subir 
rampas íngremes, transpor degraus altos e subir escadas. 
A interface cérebro-medula espinal também melhorou a reabilitação neurológica 
do paciente. As pontuações sensoriais e motoras melhoraram significativamente, 
e avaliações convencionais, como testes de caminhada de seis minutos, 
capacidade de suportar peso e outros, melhoraram ao longo das 40 sessões do 
paciente. 
Embora a interface cérebro-máquina do Instituto NeuroX seja um triunfo, há 
alguns pontos a serem observados. Em primeiro lugar, o sistema requer um 
processador externo para transmitir sinais em tempo real. A unidade de 
processamento é transportada como uma mochila ou instalada em um andador, 
o que significa que o movimento sem esses dispositivos externos não seria 
possível no estágio atual. Em segundo lugar, o estudo conduzido observou 
apenas um único indivíduo, e estudos adicionais seriam ideais antes do 
lançamento completo ao público. Em terceiro lugar, esse sistema será caro, 
excluindo muitas pessoas. 
Apesar dessas desvantagens, no entanto, a interface cérebro-medula espinal 
representa um avanço significativo na restauração motora após lesões na 
medula espinhal, abrindo caminho para avanços futuros nos próximos anos. 
 
Fonte: Além da Paralisia: Avanços nas Interfaces Cérebro-Espinhal para a 
Restauração do Movimento Pós-Lesão. Disponível em: 
https://www.forbes.com/sites/williamhaseltine/2023/06/12/beyond-paralysis-
advancements-in-brain-spine-interfaces-for-post-injury-movement-
restoration/?sh=7bc37adf7442. Acesso em: 18 dez. 2023.