Notícia

Exoesqueleto ajuda pesquisadores a lançar uma nova luz sobre aprendizado motor e reabilitação de AVC

Riley Brandt, Universidade de Calgary

Fonte

Universidade de Calgary

Data

sexta-feira, 10 junho 2022 06:05

Áreas

Biomecânica. Ciência de Dados. Cinesiologia. Engenharia Biomédica. Estudo Clínico. Fisiatria. Fisioterapia. Neurociências. Ortopedia. Reabilitação. Realidade Virtual. Saúde Pública.

Para pessoas que sofrem um Acidente Vascular Cerebral (AVC), danos ao cérebro causados por um coágulo sanguíneo ou sangramento podem significar que as habilidades motoras passam a ser desafiadoras, e entender como aprender – ou melhor, reaprender – é muito importante.

“Quando o sistema nervoso funciona bem, as coisas parecem elegantes”, disse o Dr. Tyler Cluff, professor da Faculdade de Cinesiologia da Universidade de Calgary, no Canadá. “Não dependemos de muitos pensamentos conscientes ou esforços para o movimento [de membros ou do corpo], nem precisamos pensar como aprendemos novas habilidades motoras ou as adaptamos para diferentes contextos. [Mas] quando há uma lesão, doença ou distúrbio que afeta a saúde e a função do sistema nervoso, até a tarefa mais simples, como comer com uma colher, pode ser desafiadora”.

Por mais de uma década, o professor Cluff vem estudando como as pessoas aprendem habilidades motoras. Ele sabe que pegar aquela colher depende de circuitos distribuídos por todo o cérebro. Agora, ele está coliderando um estudo clínico na Universidade de Calgary, juntamente com o Dr. Sean Dukelow, fisiatra, membro do Hotchkiss Brain Institute e diretor médico de Reabilitação de AVC do Calgary Stroke Program.

O objetivo do estudo é coletar um grande conjunto de dados que possa informar sobre como pessoas saudáveis ​​de todas as idades e sexos aprendem habilidades motoras. Este conjunto de dados fornecerá uma base para entender como o AVC influencia o aprendizado motor durante o tempo em que muitas pessoas estão participando da reabilitação.

A pesquisa usa um dispositivo robô chamado Kinarm. Os pacientes acomodam-se no exoesqueleto robótico e, usando os braços, interagem com um ambiente de realidade virtual bidimensional à medida que os dados são coletados. O Kinarm foi desenvolvido pelo Dr. Stephen Scott, pesquisador da Universidade Queen’s, também no Canadá, para avaliar as funções sensorial, motora e cognitiva de pacientes. O dispositivo foi projetado para que novas tarefas e análises possam ser desenvolvidas e aplicadas para evoluir suas capacidades de avaliação.

Tanto o Dr. Cluff quanto o Dr. Dukelow usam o Kinarm em suas pesquisas por meio do Human Performance Lab e do Neuro Robot Lab. O professor Tyler Cluff projetou a ferramenta de avaliação específica que está sendo usada no estudo clínico.

O estudo pretende recrutar 150 pessoas saudáveis, bem como 150 indivíduos em recuperação de acidente vascular cerebral. Os participantes do estudo observam uma tela à sua frente e realizam tarefas como acertar as bolas à medida que passam, riscar linhas ou alcançar alvos. O Kinarm os desafia introduzindo erros e o sistema nervoso normalmente responde tentando corrigir os erros.

O tempo todo, o exoesqueleto mede a rapidez e o quão bem a pessoa responde a esses desafios. Após uma série de atividades, os pesquisadores podem começar a criar um perfil de como o cérebro aprende essas habilidades e onde há deficiências.

Os 150 pacientes controles saudáveis ​​do estudo fornecem a base. “Uma vez que entendemos o alcance do comportamento saudável, podemos sinalizar o comprometimento. Podemos identificar o problema e, em longo prazo, esperamos desenvolver novas estratégias que ajudem as pessoas a se reabilitarem”, disse o Dr. Cluff.

Para pacientes com acidente vascular cerebral, o perfil cerebral inclui a contabilização das lesões identificadas no cérebro. “[Para a reabilitação] dependemos de reconectar a região do tecido morto no cérebro. Muita literatura trata da repetição para ajudar nesse processo de religação, mas ninguém sabe realmente quanto é necessário e provavelmente o quanto é diferente para cada paciente”, destacou o professor Cluff.

O estudo clínico está em sua primeira fase de coleta de um grande conjunto de dados para mapear o cérebro no que se refere ao aprendizado de habilidades motoras. É o início de um projeto de longo prazo que equipará médicos fisiatras e fisioterapeutas com o conhecimento e os dados necessários para se concentrar em estratégias personalizadas para ajudar os pacientes a maximizar a reabilitação após o AVC.

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Calgary (em inglês).

Fonte: Jaelyn Molyneux, Universidade de Calgary. Imagem: paciente com o exoesqueleto Kinarm: à medida que usa seus braços para interagir com um ambiente de realidade virtual, dados estão sendo coletados para desenvolver um perfil de como seu cérebro aprende habilidades motoras e onde há deficiências. Fonte: Riley Brandt, Universidade de Calgary.

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