Mesmo após a amputação acima do joelho, o comando para dobrar o joelho, mover o tornozelo ou até os dedos do pé continua ativo no sistema nervoso. A descoberta, publicada nesta domingo (8) na revista científica Nature Communications, demonstra pela primeira vez que sinais neurais associados a movimentos da perna — inclusive de partes inexistentes — podem ser captados diretamente dos nervos periféricos humanos e traduzidos em comandos interpretáveis por computadores.

O estudo foi conduzido por um consórcio internacional liderado por pesquisadores da Universidade de Zurique, ETH Zurich, Chalmers University of Technology (Suécia) e Universidade de Freiburg (Alemanha). Os cientistas implantaram eletrodos intraneurais no nervo ciático de dois amputados transfemorais e pediram que eles realizassem movimentos voluntários da chamada “perna fantasma”.

Os resultados surpreenderam: 91% dos eletrodos implantados registraram atividade neural relacionada à intenção de movimento, incluindo joelho, tornozelo e dedos do pé — estruturas ausentes fisicamente, mas ainda representadas no sistema nervoso.

A ideia de membros fantasmas não é nova. Desde o século 19, médicos descrevem a sensação vívida de braços e pernas ausentes. Até agora, porém, essas percepções eram tratadas sobretudo como fenômenos subjetivos. O novo estudo muda esse entendimento ao mostrar que o movimento fantasma deixa uma assinatura elétrica mensurável nos nervos periféricos.

Usando eletrodos chamados TIMEs (Transversal Intrafascicular Multichannel Electrodes), os pesquisadores conseguiram acessar diretamente fibras nervosas motoras no interior do nervo ciático. Para decodificar esses sinais fracos e ruidosos, recorreram a redes neurais inspiradas no próprio cérebro — as chamadas spiking neural networks (SNNs).

Esses algoritmos superaram métodos tradicionais de inteligência artificial ao identificar corretamente até seis tipos distintos de movimentos fantasma, com precisão significativamente maior do que classificadores convencionais.

“Os sinais neurais são eventos rápidos e discretos. Faz sentido usar algoritmos que funcionam da mesma forma que os neurônios biológicos”, explica Elisa Donati, do Instituto de Neuroinformática da Universidade de Zurique.

Hoje, a maioria das próteses de membros inferiores é passiva ou depende de sensores mecânicos e sinais musculares de superfície, que oferecem controle limitado e pouco intuitivo. Segundo estimativas citadas no estudo, amputações de membros inferiores representam cerca de 70% dos casos de perda de membros no mundo, com impacto direto sobre mobilidade, autonomia e reinserção social.

A nova abordagem pode mudar esse cenário. Ao acessar diretamente os nervos, torna-se possível controlar próteses a partir da intenção de movimento, e não apenas da contração residual de músculos. Mais do que isso: os mesmos eletrodos usados para “ler” os comandos também podem estimular fibras sensoriais, devolvendo ao usuário sensações táteis artificiais.

“O objetivo final é uma prótese bidirecional, que o paciente controle naturalmente e que também forneça feedback sensorial”, diz Valle.

Especialistas veem na pesquisa um avanço estratégico para a reabilitação de amputados, especialmente aqueles com amputações altas, para quem as soluções atuais são mais limitadas. Próteses mais naturais podem reduzir o gasto energético ao caminhar, melhorar o equilíbrio e diminuir a dependência de cadeiras de rodas.

Ainda assim, os próprios autores fazem ressalvas. O estudo envolveu apenas dois participantes e os testes foram realizados em ambiente controlado, sem uso em tempo real. Além disso, implantes intraneurais enfrentam desafios de longo prazo, como estabilidade do sinal e resposta do tecido ao eletrodo.

Ao demonstrar que movimentos da perna — inclusive de partes ausentes — podem ser decodificados diretamente dos nervos humanos, o trabalho inaugura um novo capítulo na interface entre cérebro, corpo e máquina. Para milhões de amputados, o que antes era apenas um “fantasma” pode, em breve, se transformar em movimento real.