Seremos todos ciborgues: até João Carlos Martins se rendeu à tecnologia

Voltar a andar, ter os movimentos das mãos de volta, enxergar e ouvir melhor: esses são alguns dos sonhos de milhares de pessoas ao redor do mundo e uma utopia para os médicos e pesquisadores. Usar a tecnologia como uma forma de dar autonomia às pessoas e deixar suas vidas mais confortáveis é um dos grandes propósitos das ferramentas tecnológicas atuais. Se um maestro é capaz de voltar a tocar piano após 22 anos, por que não podemos sonhar com revoluções que devolvam qualidade de vida às pessoas com deficiência? Conheça algumas tecnologias em desenvolvimento que podem dar chances a várias pessoas e nos unir, definitivamente, às tecnologias.

Após 22 anos, o maestro volta a tocar com as duas mãos

O pai de João Carlos Martins sonhava em ser pianista, porém o sonho acabou quando teve o dedo decepado em seu trabalho em uma prensa. O grande objetivo foi transferido para seus filhos e, ainda muito jovem, João Carlos Martins iniciou sua carreira na música e se tornou um dos pianistas mais respeitados ao redor de todo o mundo. Sua trajetória com o instrumento, no entanto, não seria fácil.

Em 1965 perfurou o braço direito na altura do cotovelo, o que causou a atrofia em três dedos. Isso o afastou dos pianos por alguns anos, mas conseguiu voltar aos palcos após longos períodos de fisioterapia. Teve de se afastar novamente por conta de distúrbios osteomusculares que desenvolveu por conta do trabalho, mas fez várias adaptações e conseguiu continuar trabalhando, até que foi golpeado na cabeça em 1995, durante um assalto, o que comprometeu o braço direito. Pelos próximos anos, conseguiu tocar apenas com a mão esquerda, até que anuncia sua aposentadoria dos pianos em 2019. 

Mas o sonho do maestro não deveria parar por ali. No final do ano passado, recebeu um par de luvas biônicas de presente do designer industrial automotivo Ubiratan Bizarro Costa, de Sumaré, no Estado de São Paulo. As luvas de tecido neoprene, que foram impressas em 3D, são projetadas para ajudar a flexionar os dedos. O projeto teve início quando Ubiratan assistiu à apresentação de despedida do maestro no ano passado e, a partir daí, assistiu a uma série de vídeos para descobrir quais eram as limitações do maestro. E deu certo. O concerto de retorno de João Carlos Martins ao piano foi a celebração dos 466 anos de São Paulo, no Teatro Municipal.

Com a impressão 3D, infinitas personalizações

As mãos biônicas como próteses não são exatamente uma novidade. Os primeiros modelos datam do começo dos anos 1990, feitos de maneira artesanal e, em sua maioria, de algum tipo de metal. As primeiras tentativas não eram customizadas e não ofereciam grande possibilidade de movimento aos pacientes. Já o modelo que o maestro utilizou foi feito com impressão 3D. Cada par tem custo estimado de R$ 1,5 mil e, por enquanto, demora uma semana para serem produzidos. O desenho a mão é elaborado em 3D, passa por um software onde há análise minuciosa de "camadas" e cada luva requer pelo menos três horas de impressão. As mãos que antes fechavam após movimentos, voltaram a ficar estendidas com uso das luvas que funcionam como molas. O designer levou cinco meses e quatro protótipos diferentes para chegar a este resultado.

Há modelos ainda mais simples, como esses inspirados em Star Wars e em "Homem de Ferro", e várias organizações estão buscando maneiras de aumentar a disponibilidade de próteses impressas em 3D. A Enable Community Foundation é uma organização que reúne voluntários, a fim de fornecer mãos protéticas gratuitas em 3D para crianças com diferenças de membros, não apenas com funcionalidade, mas também cores e desenhos que as crianças realmente desejam. Já a And Open Bionics é uma empresa britânica que cria mãos biônicas impressas em 3D de baixo custo que apresentam algumas funcionalidades encontradas em versões mais caras. 

Existem, ainda, os modelos mais sofisticados, como os exoesqueletos de William Root que além de funcionais, têm um design inovador. Uma grande vantagem da impressão 3D é a digitalização, ajuste e impressão totalmente personalizados, rápidos e eficazes. É possível personalizar totalmente o modelo de acordo com as preferências do usuário.

Pegar, tocar e até sentir

A partir de 2015, o mercado de próteses teve um grande avanço. O lançamento da "mão biônica mais anatomicamente precisa" do mundo é um exemplo. O modelo criado pelo Steeper Group, sediado no Reino Unido, permitiu a uma mulher de 26 anos de Londres, andar de bicicleta pela primeira vez em sua vida. A mão biônica recebe suas instruções de sensores que detectam movimentos musculares no braço de uma pessoa. Essas instruções são processadas e direcionadas para as 337 partes mecânicas da mão, que imitam os movimentos humanos naturais. 

Algum tempo depois, após perder a mão esquerda em um acidente há quase 25 anos, uma mulher recebeu uma mão biônica que é capaz de identificar se objetos são macios ou rígidos. A mão protética possui sensores que detectam informações que estão ligadas a um computador em uma mochila que converte esses sinais em um idioma que o cérebro entenderá. A informação é transmitida ao cérebro do usuário por meio de minúsculos eletrodos implantados nos nervos do braço.

Unindo as vantagens da impressão 3D e o feedback sensorial, a Psyonic Hand é uma dessas tecnologias revolucionárias com controle mioelétrico e feedback sensorial, criando diferentes agarras para as mãos e uma sensação de toque e pressão. Ela também incorpora peças impressas em 3D que reduzem drasticamente os custos. 

A Darpa, a agência de pesquisa em defesa do governo dos EUA, famosa principalmente por seu trabalho em robótica militar, também criou uma mão biônica capaz de "sentir", permitindo que as pessoas que vivem com paralisia ou membros ausentes serão capazes de manipular objetos controlando suas próteses robóticas diretamente do cérebro e são capazes de sentir o que estão tocando. Além disso, o voluntário conseguiria identificar exatamente qual dedo mecânico foi tocado – mesmo que dois sejam tocados ao mesmo tempo. 

Comandos vindos diretamente do cérebro

Na Suíça, um projeto da Universidade de Lausanne, foi desenvolvida uma mão biônica que pode aprender o que fazer pelo cérebro, mover objetos e até sentir quando eles estão prestes a escapar, pode dar muito mais destreza aos usuários. A luva combina o controle humano e robótico e, até o ano passado, foi testada com sucesso por três amputados e sete pessoas saudáveis. Os designers fundiram dois campos para fazê-lo funcionar: a neuroengenharia, que permitiu decifrar o movimento pretendido dos dedos da atividade muscular do coto do amputado; e a robótica, que permite que a mão pegue objetos e segure-os firmemente.

Outro projeto promissor foi criado no Reino Unido há dois anos, na Universidade de Newcastle. Uma mão biônica usa inteligência artificial para ver com um olho artificial. A prótese pode escolher a melhor forma de agarrar objetos colocados na frente automaticamente, facilitando o uso e permitindo maior destreza. Ao ver um objeto, a mão artificial detecta a intenção de apreender, interpretando sinais elétricos dos músculos do braço do usuário. Em seguida, tira uma foto do objeto usando uma webcam e escolhe uma das quatro possíveis posições de preensão.

Em 2017, ainda estávamos longe de chegar a um resultado bom, afinal pode levar muito tempo para aprender a controlar um membro artificial e os movimentos ainda podem ser desajeitados. Porém, tivemos grandes avanços nos últimos anos. 

Veja também:

• Com "braço de Luke Skywalker", homem que perdeu mão volta a ter tato

No piano, no trabalho e em Olimpíada

Esses avanços tecnológicos têm permitido muitas pessoas a trabalhar, tocar instrumentos e a praticar esportes. Miguel Nicolelis, um cientista brasileiro, publicou no ano passado uma pesquisa sobre dois pacientes paraplégicos que foram capazes de caminhar graças ao desenvolvimento de um novo dispositivo de estimulação muscular e uma interface cérebro-máquina desenvolvida pelo cientista. Nicolelis ganhou projeção quando fez um jovem paraplégico caminhar e chutar uma bola na abertura da Copa do Brasil, em 2014. 

A atriz Angel Giuffria, que nasceu sem sua mão esquerda, foi o bebê mais novo do mundo a receber um braço mioelétrico. Hoje, após muitos anos utiliza um dos modelos mais avançados de mãos robóticas que a permite até praticar arco e flecha. Para pessoas como Angel, já existe uma espécie de olimpíadas biônicas, a "Cybathlon" que foi realizada em Zurique em 2020, possui cerca de 66 equipes de todo o mundo que competiram em seis eventos, incluindo corridas poderosas em cadeiras de rodas e jogos de computador controlados pela mente. A segunda edição do evento será realizada em maio deste ano.

Inteligência artificial fica cada vez mais natural

Andrew Rubin é professor universitário e perdeu a mão direita há cerca de um ano, mas eletrodos em seu braço se conectam a uma caixa que registra os padrões dos sinais nervosos disparando, permitindo que Rubin treine um membro protético para agir como uma mão real. "Quando penso em fechar a mão, ele contrai certos músculos do meu antebraço", diz ele. O professor vai várias vezes por mês à Infinite Biomedical Technologies, uma empresa que usa algoritmos de aprendizado profundo para reconhecer os sinais em seu braço que correspondem a vários movimentos das mãos.

A Infinite está tirando vantagem de um melhor processamento de sinal, software de reconhecimento de padrões e outros avanços de engenharia para criar novos controladores protéticos que podem facilitar a vida de várias pessoas. A chave é aumentar a quantidade de dados que o braço protético pode receber e ajudá-lo a interpretar essas informações.

Os avanços vão além: o Ekso Bionic Suit visa ajudar pessoas com paralisia a voltarem a andar e terem autonomia; o Hackberry é um braço biônico artificial que pode ser uma plataforma customizável por parte dos usuários; e pernas biônicas controladas pelo cérebro que ajustam o ângulo para caminhadas mais naturais já são realidade. 

Os smartphones e wearables já se tornaram extensões dos humanos e o futuro promete ainda mais proximidade com as tecnologias. Estamos nos aproximando de um futuro em que homem e máquina estarão cada vez mais próximos e, talvez, de uma maneira que seja indissociável. Quem sabe não seremos todos ciborgues um dia?