Pesquisadores de biônica desenvolvem tecnologias para aliviar a dor e transcender as limitações humanas

May 22, 2024

Movimento

O professor de artes e ciências da mídia Hugh Herr SM '93 e o estudante de pós-graduação Christopher Shallal estão trabalhando em membros biomiméticos da próxima geração

Professor Hugh Herr SM '93 e estudante de pós-graduação Christopher Shallal. Foto: Tony Luong

Primavera de 2023

Leda Zimmerman

No início de dezembro de 2022, uma mulher de meia-idade da Califórnia chegou ao Brigham and Women's Hospital de Boston para a amputação da perna direita abaixo do joelho após um acidente. Este não foi um procedimento comum. No final da perna restante, os cirurgiões colocaram um acessório de titânio através do qual passaram oito fios finos e eletricamente condutores. Esses eletrodos flexíveis, implantados nos músculos das pernas, seriam, nos próximos meses, conectados a uma prótese robótica de tornozelo e pé alimentada por bateria.

O objetivo desta cirurgia sem precedentes, conduzida por pesquisadores do MIT K. Lisa Yang Center for Bionics do MIT, foi a restauração da função quase natural da paciente, permitindo-lhe sentir e controlar a posição e o movimento do tornozelo e do pé. – mesmo com os olhos fechados.

“O cérebro sabe exatamente como controlar o membro, e não importa se ele é de carne e osso ou feito de titânio, silício e composto de carbono”, diz Hugh Herr SM '93, professor de artes e ciências de mídia, chefe do Grupo de Biomecatrônica do MIT Media Lab, codiretor do Yang Center e membro associado do Instituto McGovern de Pesquisa do Cérebro do MIT.

Para Herr, presente durante aquele longo dia, a cirurgia representou um marco crítico em uma missão de décadas para desenvolver tecnologias que devolvessem a mobilidade a pessoas deficientes por doenças ou traumas físicos. Sua pesquisa combina uma variedade estonteante de disciplinas – engenharia elétrica, mecânica, de tecidos e biomédica, bem como neurociência e robótica – e produziu resultados inovadores. As mais de 100 patentes de Herr incluem um joelho controlado por computador e uma prótese motorizada de tornozelo e pé e permitiram que milhares de pessoas em todo o mundo vivessem mais em seus próprios termos, incluindo Herr.

Superando a catástrofe

Durante grande parte da vida de Herr, “ir” significava “para cima”.

“A partir dos oito anos, desenvolvi uma paixão extraordinária, uma obsessão absoluta, pela escalada; foi tudo o que pensei na vida”, diz Herr. Aspirava “ser o melhor escalador do mundo”, objectivo que quase alcançou na adolescência, encantado pela “pureza” de subir montanhas sem corda e a solo em tempo recorde, por “uma dança vertical, um equilíbrio entre fisicalidade e controle mental."

Aos 17 anos, Herr ficou desorientado ao escalar o Monte Washington, em New Hampshire, durante uma nevasca. Os dias de frio danificaram permanentemente suas pernas, que tiveram que ser amputadas abaixo dos joelhos. Seu resgate custou a vida de outro homem, e Herr ficou desanimado, decepcionado consigo mesmo e temeroso por seu futuro.

Depois, após meses de reabilitação, sentiu-se compelido a testar-se. Em seu primeiro fim de semana em casa, quando não conseguia andar sem bengalas e muletas, ele voltou para as montanhas. “Eu manquei até a base desse penhasco vertical e comecei a subir”, lembra ele. “Fiquei feliz ao perceber que ainda era eu, a mesma pessoa.”

Mas ele também reconheceu que, como pessoa com membros amputados, enfrentava graves desvantagens. “A sociedade não vê com bons olhos pessoas com corpos incomuns; somos vistos como aleijados e fracos, e isso não me agradou.” Incapaz de tolerar as novas restrições físicas e sociais na sua vida, Herr decidiu ver a sua deficiência não como uma perda, mas como uma oportunidade. “Acho que a raiva foi a catapulta que me levou a fazer algo sem precedentes”, diz ele.

Membro realista

Presente na sala cirúrgica em dezembro estava um membro do Grupo de Biomecatrônica de Herr, para quem o procedimento do membro biônico também teve ressonância especial. Christopher Shallal, um estudante do segundo ano do programa de Ciências e Tecnologia da Saúde Harvard-MIT que recebeu amputações bilaterais de membros inferiores ao nascer, trabalhou ao lado do cirurgião Matthew Carty testando os cabos elétricos antes da implantação no paciente. Shallal achou este seu primeiro envolvimento direto com uma cirurgia de reconstrução profundamente gratificante.