Variabilidade, aprendizado, adaptabilidade e robustez são aspectos essenciais do movimento biológico. Compreender como o sistema nervoso planeja, codifica e controla esse movimento é ponto central do projeto de ano sabático, de Arturo Forner Cordero, vinculado ao Instituto de Estudos Avançados (IEA) da USP. A pesquisa também busca aplicações práticas, como a criação de modelos de controle motor capazes de ajudar no diagnóstico de doenças neuromusculares e o desenvolvimento de exoesqueletos.
Cordero esclarece que a proposta de entender como o sistema nervoso controla e codifica os movimentos é abrangente e, até mesmo, ambiciosa. “É um objetivo a longo prazo”, elucida o especialista, que acrescenta: “Há outros grupos, ao redor do mundo, construindo essa resposta”. Em seu laboratório, na Escola Politécnica (Poli), o professor do Departamento de Engenharia Mecatrônica e Sistemas Mecânicos trabalha, também, com questões pontuais, como a marcha bípede e sistemas robóticos.
O design biomimético
Buscar inspirações na natureza para desenvolver dispositivos de engenheira sintetiza a biomimética. O exemplo clássico é a invenção do velcro, pelo engenheiro suíço Georges de Mestral, em 1941. Mestral observou que as sementes da Arctium, gênero botânico pertencente à família Asteraceae, ficavam grudadas em sua roupa. Ao analisar as sementes no microscópico, o engenheiro encontrou a estrutura que deu origem ao velcro.
“Estudar o sistema motor biológico nos oferece ideias sobre como elaborar um sistema de controle motor para robôs, ou outros dispositivos”, conta Cordero. Os exoesqueletos são desenvolvidos como complemento ao estudo do controle motor. No entanto, há outra finalidade: o apoio à reabilitação motora. O Etmicae – Exoesqueleto de Tronco e Membros Inferiores para Caminhada Autônoma Estável –, por exemplo, está sendo desenvolvido para ajudar na locomoção de pessoas com deficiência.
A importância do sono
Outro aspecto importante desenvolvido por Cordero no âmbito do Projeto Ano Sabático é a questão do sono, ou melhor, como a falta do sono afeta o sistema motor. Dentro da comunidade científica é sabido que a privação do sono aguda, ou seja, uma noite inteira sem dormir, afeta o controle da postura. O professor da Poli expandiu essa ideia para a privação crônica – quando dormimos menos que o necessário durante períodos prolongados.
O especialista conta que resolveu analisar a privação do sono crônica justamente por ser a mais comum, sobretudo na atualidade. Ao realizar o estudo, Cordero concluiu que, assim como na privação aguda, existe uma alteração no controle da postura provocada pela falta de sono em períodos prolongados. Os achados incorporam o Projeto Ano Sabático: Modelagem do Sistema de Controle Motor Biológico a partir da Engenharia.
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