Notícia

Exoesqueletos para reduzir a carga lombar podem ‘sobrecarregar’ o cérebro

Novo estudo indica que exoesqueletos projetados para reduzir a dor lombar podem competir com os recursos mentais, cancelando os benefícios de usá-los

Shutterstock

Fonte

Universidade Estadual de Ohio

Data

sexta-feira, 23 julho 2021 06:35

Áreas

Biomecânica. Engenharia Biomédica. Ortopedia.

Exoesqueletos – dispositivos vestíveis usados, por exemplo, por trabalhadores em linhas de montagem para aliviar o estresse na região lombar – podem competir com recursos valiosos no cérebro enquanto as pessoas trabalham, cancelando os benefícios físicos de usá-los, sugere um novo estudo.

O estudo, publicado recentemente na revista científica Applied Ergonomics, descobriu que, quando as pessoas usavam exoesqueletos enquanto realizavam tarefas que exigiam raciocínio, seus cérebros trabalhavam a mais e seus corpos competiam com os exoesqueletos em vez de trabalhar em harmonia com eles. O estudo indica que os exoesqueletos podem sobrecarregar o cérebro o suficiente para que os benefícios potenciais para o corpo sejam ‘anulados’.

“É quase como dançar com um parceiro realmente ruim de dança”, disse o Dr. William Marras, autor sênior do estudo e professor de Engenharia de Sistemas Integrados e diretor do Instituto de Pesquisa da Coluna da Universidade Estadual de Ohio, nos Estados Unidos. “O exoesqueleto está tentando antecipar seus movimentos, mas não está indo bem, então você luta com o exoesqueleto, e isso causa essa mudança em seu cérebro que altera o recrutamento muscular – o que pode causar forças superiores na parte inferior das costas, potencialmente levando a dor e possíveis lesões”, explicou o pesquisador.

Para o estudo, os pesquisadores pediram a 12 pessoas – seis homens e seis mulheres – que levantassem repetidamente uma ‘bola pesada’ em duas sessões de 30 minutos. Para uma das sessões, os participantes usaram um exoesqueleto. Para a outra, não usaram.

O exoesqueleto, que é preso ao tórax e às pernas do usuário, é projetado para ajudar a controlar a postura e o movimento durante a elevação para proteger a parte inferior das costas e reduzir a possibilidade de lesões. Os pesquisadores usaram sensores infravermelhos para avaliar a atividade cerebral dos participantes e mediram a força na parte inferior das costas de cada participante durante cada sessão. Eles também monitoraram o número de vezes em que cada participante foi capaz de levantar a bola em cada sessão.

Então, em sessões separadas, eles pediram aos mesmos participantes para realizarem a mesma tarefa – levantar uma bola por 30 minutos, em uma sessão usando um exoesqueleto – mas adicionaram uma tarefa mental: eles fizeram os participantes subtrair 13 de um número aleatório entre 500 e 1.000 cada vez que levantavam a bola.

Os pesquisadores descobriram que quando os participantes estavam simplesmente levantando e abaixando a bola, o exoesqueleto reduziu ligeiramente a carga na região lombar dos participantes. Mas quando os participantes tiveram que efetuar cálculos enquanto levantavam e abaixavam a bola, esses benefícios desapareceram.

Embora os usuários de exoesqueleto em uma linha de montagem não precisem fazer cálculos mentais, qualquer tipo de tensão mental, como estresse psicológico ou instruções que eles devam seguir, podem ter o mesmo efeito, disse o Dr. William Marras.

“Quando observamos o que estava acontecendo, havia mais competição por esses recursos no cérebro. A pessoa estava fazendo aquela matemática mental, mas o cérebro também estava tentando descobrir como ajudar o corpo a interagir com o exoesqueleto, e isso confundiu a maneira como o cérebro recrutou os músculos para realizar a tarefa”, destacou o pesquisador. Quando esses músculos competem entre si, o cérebro trabalha com menos eficiência e as forças nas costas aumentam, descobriram os pesquisadores.

“Se sua empresa gasta centenas ou milhares de dólares por exoesqueleto, há uma boa chance de que o exoesqueleto não esteja fazendo bem para seus funcionários”, concluiu o Dr. William Marras.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

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

Fonte: Laura Arenschield, Universidade Estadual de Ohio. Imagem: Shutterstock.

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