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Planeta Universitário

Tato turbinado

Publicado em 29 março 2011

Um único dedo em contato com uma superfície fixa melhora o controle postural – e consequentemente o equilíbrio de uma pessoa privada da visão. Pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) conseguiram demonstrar que a aplicação de uma vibração aleatória à superfície de contato resulta em uma estabilidade postural ainda melhor. A pesquisa, realizada no Laboratório de Engenharia Biomédica da Escola Politécnica da USP, sugere que a vibração amplifica os sinais táteis que chegam ao cérebro, que se beneficia da amplificação para melhorar o desempenho motor.Segundo os autores, o estudo abre caminhos para futuras aplicações em reabilitação de pacientes com deficiências físicas.

O estudo foi parte do doutorado de Fernando Magalhães, que está sendo realizado com Bolsa da FAPESP no Programa de Pós-Graduação em Neurociências da USP, sob orientação do professor André Fábio Kohn. Os resultados foram publicados na revista Experimental Brain Research.

No experimento, de acordo com Kohn, um indivíduo de olhos vendados apoiava o dedo indicador sobre uma superfície que apresentava vibrações aleatórias com intensidades apropriadas. O resultado foi uma diminuição nas oscilações posturais do indivíduo – o que é um sinal de melhora na estabilidade postural, segundo ele.

“Sem a vibração, o contato entre a polpa do dedo e a superfície de contato provia uma referência fixa do solo – que era uma referência adicional em relação àquelas fornecidas por outros receptores sensoriais do ser humano. O surpreendente foi que, quando a superfície de contato, em vez de ser estática, apresentava uma vibração aleatória, o indivíduo tinha menos oscilações posturais”, disse Kohn à Agência FAPESP.

Segundo ele, o mecanismo por trás desse fenômeno parece ser a ressonância estocástica, objeto frequente de estudos de físicos e engenheiros que consiste na melhora da detecção de sinais fracos quando se soma a eles um sinal aleatório – ou sinal de baixa intensidade.

“A ressonância estocástica pode ser aplicada a uma grande família de receptores nervosos que estão localizados não apenas na superfície da pele, mas em diversas regiões cutâneas, articulações e músculos. Um certo número deles é ativado pelo contato com uma superfície fixa. Quando um ruído vibratório de pequena amplitude é aplicado a essa superfície, vários outros receptores, que por pouco não haviam sido ativados, sinalizam finalmente a oscilação, melhorando assim o desempenho motor”, explicou.

De acordo com Kohn, pesquisas realizadas por uma equipe coordenada por Elias Manjarrez, professor da Universidade Autônoma de Puebla (México), haviam mostrado que sinais cerebrais em humanos, captados em resposta à vibração da polpa de um dedo, podiam ser amplificados por meio de vibração aleatória somada à vibração inicial.

“Eles demonstraram que a adição dessa pequena vibração fazia com que o sinal fosse captado pelo cérebro. Nós conseguimos dar um passo adiante e mostrar que esse sinal, que chega amplificado com a vibração estocástica, pode ser de fato utilizado pelo sistema nervoso, dando um feedback mais forte para esses sinais”, afirmou.

Experimentos específicos precisaram ser realizados para descartar a hipótese de que a vibração diminuía as oscilações posturais apenas por ter alertado o sujeito com a vibração. Outros experimentos foram ainda importantes para mostrar que havia de fato uma curva de resposta do tipo “ressonância” quando se variava a intensidade da vibração aleatória.

“Além do interesse científico em si, de um fenômeno típico de aplicações em física e engenharia ser relevante para a neurociência humana, acreditamos que a descoberta abre caminho para a possível aplicação em dispositivos de auxílio a portadores de deficiências que utilizem informação tátil para fins de localização. Para isso, precisaremos de estudos adicionais, com implementações miniaturizadas do sistema de vibração afixadas a dispositivos como bengalas para deficientes físicos”, afirmou.

O artigo Vibratory noise to the fingertip enhances balance improvement associated with light touch (doi:10.1007/s00221-010-2529-3), de Fernando Magalhães e André Fábio Kohn, pode ser lido por assinantes da Experimental Brain Research em www.springerlink.com/content/y95w224087u27167.

Agência FAPESP