Nervos artificiais poderão transformar como as próteses “sentem”

Pesquisadores desenvolveram um novo tipo de nervos artificiais que podem sentir toques, processar a informação, e comunicá-la aos outros nervos, muito próximo do que os nervos dos nossos corpos fazem. Versões futuras desses nervos artificiais poderiam acoplar sensores capazes de perceber mudanças na textura, posição e diferentes tipos de pressão, o que traria grandes melhorias em como pessoas com pulmões artificiais e próteses – e, no futuro, robôs – percebem e interagem com o ambiente.

As próteses já existentes permitem que amputados controlem o movimento dos braços apenas com sinais cerebrais; outros modelos mais avançados permitem que o usuário controle a firmeza do toque utilizando sensores de pressão nas pontas dos dedos. No entanto, nosso sentido natural de toque é muito mais complexo, e integra milhares de sensores que percebem diferentes tipos de pressão (de toques suaves a firmes), assim como as habilidades de sentir calor e mudanças na posição. Esta vasta quantidade de informação é transportada por uma rede que passa os sinais através de grupos locais de nervos para a medula espinhal e, finalmente, para o cérebro. Somente quando os sinais se combinam  é que eles se tornam fortes o suficiente para fazer o próximo link na cadeia.

Agora, pesquisadores da Universidade de Standford, no Estados Unidos, construíram nervos sensoriais artificiais que funcionam muito parecido com os nossos nervos naturais. Eles são feitos de componentes orgânicos flexíveis, e se dividem em três partes. Primeiro, uma série de dezenas de sensores captam sinais de pressão. Pressionar um desses sensores causa um aumento na tensão entre dois eletrodos. Essa mudança é então captada por um segundo dispositivo chamado oscilador de anel, que converte as alterações de voltagem em uma sequência de pulsos elétricos. Esses pulsos, e aqueles de outros grupos de sensores de pressão/osciladores de anel, são alimentados em um terceiro dispositivo chamado transistor sináptico, que envia uma série de pulsos elétricos em padrões que correspondem àqueles produzidos por neurônios biológicos.

Para provar sua metodologia, os pesquisadores conseguiram conectar um neurônio artificial ao seu correspondente biológico. Os pesquisadores separaram uma perna de uma barata e inseriram um eletrodo do neurônio artificial em um neurônio na perna da barata; sinais vindos do neurônio artificial causaram contrações musculares na perna do inseto, conforme relataram na Revista Science.

Como eletrônicos orgânicos como este são baratos, a abordagem pode permitir que cientistas integrem um grande número de nervos artificiais capazes de captar múltiplos tipos de informações sensoriais. Tal sistema poderia fornecer informações muito mais sensoriais para futuros usuários de próteses, ajudando-os a controlar melhor seus novos apêndices. Também poderia dar aos robôs futuros uma maior capacidade de interagir com seus ambientes em constante mudança – algo vital para realizar tarefas complexas, como cuidar dos idosos.

Confira a notícia original em inglês (com um vídeo!).

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