José Tadeu Arantes | Agência FAPESP – Programas de reabilitação baseados em realidade virtual estão se tornando um importante recurso complementar às terapias motoras convencionais para pacientes acometidos por acidente vascular cerebral (AVC) ou doenças neurodegenerativas. Estimulando vários sistemas sensórios, especialmente os sistemas visual e auditivo, a imersão do paciente em ambientes virtuais promove e intensifica o trânsito de informações (input/output) no sistema nervoso central.
Estudo, realizado em um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão apoiados pela FAPESP, resultou no desenvolvimento de um novo dispositivo para reabilitação. O artigo foi premiado na 20a Conferência Internacional em Ciências de Computação e suas Aplicações (imagem de fMRI de um paciente com AVC antes e após a reabilitação com o uso de software de realidade virtual não imersiva; crédito: Raphael Casseb/Unicamp)
“A expectativa é que isso aumente a conectividade cerebral, ao estimular novas conexões neurais necessárias para recuperar as perdas causadas pelas lesões ou pela própria condição clínica do paciente”, diz à Agência FAPESP Alexandre Brandão, pesquisador no Instituto de Física da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e no Instituto Brasileiro de Neurociência e de Neurotecnologia (BRAINN), um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) apoiados pela FAPESP.
Brandão é o autor principal do estudo Biomechanics Sensor Node for Virtual Reality: A Wearable Device Applied to Gait Recovery for Neurofunctional Rehabilitation, premiado como “Best Paper” na área de Realidade Virtual na 20a Conferência Internacional em Ciências de Computação e suas Aplicações (The 20th International Conference on Computational Science and its Applications – ICCSA). Programado para ocorrer na Universidade de Cagliari, na Itália, o evento foi realizado em ambiente virtual devido à pandemia.
O estudo resultou no desenvolvimento de um novo dispositivo, o Biomechanics Sensor Node (BSN), capaz de captar dados do usuário e controlar ambientes virtuais, e um novo software, que integra o BSN ao Unity Editor, um dos programas mais utilizados atualmente na construção de ambientes digitais. “A união entre o dispositivo e o software permite que pacientes em processo de recuperação motora interajam com ambientes de realidade virtual ao mesmo tempo em que os terapeutas têm acesso aos dados dos movimentos realizados durante a sessão”, informa Brandão.
O BSN é composto por um sensor inercial, que, acoplado ao tornozelo, detecta o movimento relativo à marcha estacionária do paciente e faz o rastreamento corporal nos três planos de movimento. Os sinais gerados são processados e enviados a um celular, que permite controlar um avatar que interage com o ambiente virtual. “Os movimentos reais do paciente podem ser muito restritos, com pouca amplitude. Mas, no contexto virtual, os dados captados e processados geram movimentos completos do avatar. A informação visual provoca no paciente a impressão de que ele consegue realizar esses movimentos completos. E isso tem o potencial de ativar mais redes neuronais do que a terapia mecânica convencional”, explica Brandão.
Exames de ressonância magnética funcional (fMRI) indicam que o procedimento ativa áreas específicas do cérebro, associadas a esses movimentos fictícios. Um próximo passo é mensurar, por meio de testes clínicos, os ganhos funcionais na recuperação motora dos pacientes. Outro desenvolvimento esperado é fazer o avatar realizar atividades da vida diária ou práticas esportivas e interagir com outros indivíduos em um ambiente virtual multiusuário.
O estudo recebeu apoio da FAPESP por meio de bolsa de pós-doutorado conferida a Brandão para o desenvolvimento do projeto “Aplicação e desenvolvimento de ferramentas de realidade virtual para complementar a terapia convencional em pacientes com AVC e avaliação da recuperação utilizando conectividade cerebral por meio de fMRI.”
O estudo Biomechanics Sensor Node for Virtual Reality: A Wearable Device Applied to Gait Recovery for Neurofunctional Rehabilitation pode ser acessado em https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-58820-5_54.