Cientistas criam pele com sensibilidade artificial para robôs

Pesquisadores da Universidade Técnica de Munique (TUM), na Alemanha, produziram pequenas placas hexagonais que, quando colocadas juntas, formam uma pele sensível para robôs. A pele artificial é composta por pequenas e rígidas placas hexagonais de circuitos. Cada uma delas tem quatro sensores infravermelhos que detectam tudo o que se aproxima menos de um centímetro, efetivamente estimulando os dispositivos como num leve toque.

Por isso, o robô pode detectar quando algo o toca e ele quer se afastar do objeto, ou dirigir os olhos para examinar melhor o objeto, de acordo com reportagem publicada no site da "New Scientist". Os pesquisadores da TUM incorporaram às placas seis sensores de temperatura e um acelerômetro. Eles dizem que isso acrescenta noção perceptiva aos robôs permitindo-lhe registar os movimentos dos membros individualmente.

créditos: Redação do DIARIODEPERNAMBUCO.COM.BR
04/07/2011 | 08h54 | Alemanha

POR DENTRO DO CÉREBRO - entrevista com Paulo Niemeyer Filho, neurocirurgião - parte 2/2

PODER: Cabeça tem a ver com alma?

PN: Eu acho que a alma está na cabeça. Quando um doente está com morte cerebral, você tem a impressão de que ele já está sem alma... Isso não dá para explicar, o coração está batendo, mas ele não está mais vivo.

PODER: O que se pode fazer para se prevenir de doenças neurológicas?

PN: Todo adulto deve incluir no check-up uma investigação cerebral. Vou dar um exemplo: os aneurismas cerebrais têm uma mortalidade de 50% quando rompem, não importa o tratamento. Dos 50% que não morrem 30% vão ter uma seqüela grave: ficar sem falar ou ter uma paralisia. Só 20% ficam bem. Agora, se você encontra o aneurisma num check-up, antes dele sangrar, tem o risco do tratamento, que é de 2%, 3%. É uma doença muito grave, que pode ser prevenida com um check-up.

PODER: Você acha que a vida moderna atrapalha?

PN: Não, eu acho a vida moderna uma maravilha. A vida na Idade Média era um horror. As pessoas morriam de doenças que hoje são banais de ser tratadas. O sofrimento era muito maior. As pessoas morriam em casa com dor.. Hoje existem remédios fortíssimos, ninguém mais tem dor.

PODER: Existe algum inimigo do bom funcionamento do cérebro?

PN: O exagero. Na bebida, nas drogas, na comida. O cérebro tem de ser bem tratado como o corpo. Uma coisa depende da outra. É muito difícil um cérebro muito bem num corpo muito maltratado, e vice-versa.

PODER: Qual a evolução que você imagina para a neurocirurgia?

PN: Até agora a gente trata das deformidades que a doença causa, mas acho que vamos entrar numa fase de reparação do funcionamento cerebral, cirurgia genética, que serão cirurgias com introdução de cateter, colocação de partículas de nanotecnologia, em que você vai entrar na célula, com partículas que carregam dentro delas um remédio que vai matar aquela célula doente. Daqui a 50 anos ninguém mais vai precisar abrir a cabeça.

PODER: Você acha que nós somos a última geração que vai envelhecer?

PN: Acho que vamos morrer igual, mas vamos envelhecer menos. As pessoas irão bem até morrer. É isso que a gente espera. Ninguém quer a decadência da velhice. Se você puder ir bem de saúde, de aspecto, até o dia da morte, será uma maravilha, não é?

PODER: Você não vê contra-indicações na manipulação dos processos naturais da vida?

PN: O que é perigoso nesse progresso todo é que, assim como vai criar novas soluções, ele também trará novos problemas. Com a genética, por exemplo, você vai fazer um exame de sangue e o resultado vai dizer que você tem 70% de chance de ter um câncer de mama. Mas 70% não querem dizer que você vai ter, até porque aquilo é uma tendência. Desenvolver depende do meio em que você vive se fuma, de muitos outros fatores que interferem. Isso vai criar certo pânico. E, além do mais, pode criar problemas, como a companhia de seguros exigir um exame genético para saber as suas tendências. Nós vamos ter problemas daqui para frente que serão éticos, morais, comportamentais, relacionados a esse conhecimento que vem por aí, e eu acho que vai ser um período muito rico de debates.

PODER: Você acredita que na hora em que as pessoas puderem decidir geneticamente a sua hereditariedade e todo mundo tiver filhos fortes e lindos, os valores da sociedade vão se inverter e, em vez do belo, as qualidades serão se a pessoa é inteligente, se é culta, o que pensa?

PN: Mas aí você vai poder escolher isso também. Esse vai ser o problema: todo mundo vai ser inteligente. Isso vai tirar um pouco do romantismo e da graça da vida. Pelo menos diante do que a gente está acostumado. Acho que a vida vai ficar um pouco dura demais, sob certos aspectos. Mas, por outro lado, vai trazer curas e conforto.

PODER: Hoje a gente lida com o tempo de uma forma completamente diferente. Você acha que isso muda o funcionamento cerebral das pessoas?

PN: O cérebro vai se adaptando aos estímulos que recebe, e às necessidades. Você vê pais reclamando que os filhos não saem da internet, mas eles têm de fazer isso porque o cérebro hoje vai funcionar nessa rapidez. Ele tem de entrar nesse clique, porque senão vai ficar para trás. Isso faz parte do mundo em que a gente vive e o cérebro vai correndo atrás, se adaptando.

PODER: Já aconteceu de você recomendar um procedimento e a pessoa não querer fazer?

PN: A gente recomenda, mas nunca pode forçar. Uma coisa é a ciência, e outra é a medicina. A pessoa, para se sentir viva, tem de ter um mínimo de qualidade. Estar vivo não é só estar respirando. A vida é um conjunto. Há doentes que preferem abreviar a vida em função de ter uma qualidade melhor. De que adianta ficar ali, só para dizer que está vivo, se o sujeito perde todas as suas referências, suas riquezas emocionais, psíquicas. É muito difícil, a gente tem de respeitar muito.

PODER: Como é o seu dia a dia?

PN: Eu opero de segunda a sábado de manhã, e de tarde atendo no consultório. Na Santa Casa, que é o meu xodó, nós temos 50 leitos, só para pessoas pobres. Eu opero lá duas vezes por semana. E, nos outros dias, na Clínica São Vicente. O que a gente mais opera são os aneurismas cerebrais e os tumores. Então, é adrenalina todo dia. Sem ela a gente desanima e o cérebro funciona mal. (risos)

PODER: Você é workaholic?

PN: Não é que eu trabalhe muito, a minha vida é aquilo. Quando viajo, fico entediado. Depois de alguns dias, quero voltar. Você perde a sua referência, está acostumado com aquela pressão, aquele elástico esticado.

PODER: Como você lida com a impotência quando não consegue salvar um paciente?

PN: É evidente que depois de alguns anos, a gente aprende a se defender. Mas perder um doente faz mal a um cirurgião. Se acontecer, eu paro com o grupo para discutir o que se passou o que poderia ter sido melhor, onde foi a dificuldade. Não é uma coisa pela qual a gente passe batido. Se o cirurgião acha banal perder um paciente é porque alguma coisa não está bem com ele mesmo.

PODER: Como você lida com as famílias dos seus pacientes?

PN: Essa relação é muito importante. As famílias vão dar tranqüilidade e confiança para fazer o que deve ser feito. Não basta o doente confiar no médico. O médico também tem de confiar no doente. E na família. Se for uma família que cria caso, que é brigada entre si, dividida, o cirurgião já não tem a mesma segurança de fazer o que deve ser feito. Muitas vezes o doente não tem como opinar, está anestesiado e no meio de uma cirurgia você encontra uma situação inesperada e tem de decidir por ele. Se tiver certeza de que ele está fechado com você, a decisão é fácil. Mas se o doente é uma pessoa em quem você não confia você fica inseguro de tomar certas decisões. É uma relação bilateral, como num casamento. Um doente que você opera é uma relação para o resto da vida.

PODER: Você acredita em Deus?

PN: Geralmente depois de dez horas de cirurgia, aquele estresse, aquela adrenalina toda, quando você acaba de operar, vai até a família e diz: "Ele está salvo". Aí, a família olha pra você e diz: "Graças a Deus!". Então, a gente acredita que não fomos apenas nós.

PODER: Como você relaxa?

PN: Estudando. A coisa que mais gosto de fazer é ler. Sábado e domingo, depois do almoço, gosto de sentar e ler, ficar sozinho em silêncio absoluto.

PODER: E o que gosta de ler?

PN: Sobre medicina ou história. Agora estou lendo um livro antigo, chamado Bandeirantes e Pioneiros, do Vianna Moog, no qual ele compara a colonização dos Estados Unidos com a do Brasil. E discute por que os Estados Unidos, com 100 anos a menos que o Brasil, tiveram um enriquecimento e um progresso tão rápidos. Por que um país se desenvolveu em progressão geométrica e o outro em progressão aritmética.

créditos: colaborador Áureo Azevedo

POR DENTRO DO CÉREBRO - entrevista com Paulo Niemeyer Filho, neurocirurgião - parte 1/2

O neurocirurgião Paulo Niemeyer Filho conta os avanços nos tratamentos de doenças como o mal de Parkinson e como evitar aneurisma e perda de memória.

E projeta, ainda, o futuro próximo, quando boa parte do sistema neurológico estará sob controle do homem.

Chegar à casa do neurocirurgião Paulo Niemeyer Filho, no alto da Gávea, no Rio de Janeiro, é uma emoção. A começar pela vista deslumbrante da cidade, passando pelos macacos que passeiam pelos galhos até avistar as orquídeas que caem em pencas das árvores, colorindo todo o jardim.

Ou seja: a competência desse médico, com 33 anos de profissão, que dedica sua vida à medicina com a paixão de um garoto, pode ser contada em flores. E são muitas.

Filho do lendário neurocirurgião Paulo Niemeyer, pioneiro da
micro neurocirurgia no Brasil, e sobrinho do arquiteto Oscar Niemeyer, Paulo escolheu a medicina ainda adolescente.

Aos 17 anos, entrou na Universidade Federal do Rio de Janeiro.

Quinze dias depois de formado, com 23 anos, mudou-se para a
Inglaterra, onde foi estudar neurologia na Universidade de Londres.

De volta ao Brasil, fez doutorado na Escola Paulista de Medicina. Ao todo, sua formação levou 20 anos de empenho absoluto.

Mas a recompensa foi à altura. Apaixonado por seu ofício, Paulo chefia hoje os serviços de neurocirurgia da Santa Casa do Rio de Janeiro e da Clínica São Vicente, onde atende e opera de segunda a sábado, quando não há uma emergência no domingo, e ainda encontra tempo para dar aulas no curso de pós-graduação em neurocirurgia na PUC-Rio.

Por suas mãos já passaram o músico Herbert Vianna - de quem cuidou em 2001, depois do acidente de ultraleve em Mangaratiba, litoral do Rio -, o ator e diretor Paulo José, a atriz Malu Mader e, mais recentemente, o diretor de televisão Estevão Ciavatta - marido da atriz Regina Casé que, depois de um tombo do cavalo, recupera-se plenamente -, além de centenas de outros pacientes, muitos deles representados pelas belas flores que enchem de vida o seu jardim.

Revista PODER: Seu pai também era neurocirurgião. Ele o influenciou?

PAULO NIEMEYER: Certamente. Acho que queria ser igual a ele, que era o meu ídolo.

PODER: Seu pai trabalhou até os 90 anos. A idade não é um complicador para um neurocirurgião? Ela não tira a destreza das mãos, numa área em que isso é crucial?

PN: A neurocirurgia é muito mais estratégia do que habilidade manual. Cada caso tem um planejamento específico e isso já é a metade do resultado. Você tem de ser um estrategista..

PODER: O que é essa inovação tecnológica que as pessoas estão chamando de marca-passo do cérebro?

PN: Tem uma área nova na neurocirurgia chamada neuromodulação, o que popularmente se chama de marca-passo, mas que nós chamamos de estimulação cerebral profunda. O estimulador fica embaixo da pele e são colocados eletrodos no cérebro, para estimular ou inibir o funcionamento de alguma área. Isso começou a ser utilizado para os pacientes de Parkinson. Quando a pessoa tem um tremor que não controla, você bota um eletrodo no ponto que o está provocando, inibe essa área e o tremor pára. Esse procedimento está sendo ampliado para outras doenças. Daqui a um ou dois anos, distúrbios alimentares como obesidade mórbida e anorexia nervosa vão ser tratados com um estimulador cerebral. Porque não são doenças do estômago, e sim da cabeça.

PODER: O que se conhece do cérebro humano?

PN: Hoje você tem os exames de ressonância magnética, em que consegue ver a ativação das áreas cerebrais, e cada vez mais o cérebro vem sendo desvendado.

Ainda há muito que descobrir, mas com essas técnicas de estimulação você vai entendendo cada vez mais o funcionamento dessas áreas. O que ainda é um mistério é o psiquismo, que é muito mais complexo.. Por que um clone jamais será igual ao original?

Geneticamente será a mesma coisa, mas o comportamento depende muito da influência do meio e de outras causas que a gente nunca vai desvendar totalmente.

PODER: Existe uma discussão entre psicanalistas e psiquiatras, na qual os primeiros apostam na melhora por meio da investigação da subjetividade, e os últimos acreditam que boa parte dos problemas psíquicos se resolve com remédios.. Qual é sua opinião?

PN: Há casos de depressão que são causados por tumores cerebrais: você opera e o doente fica bem. Há casos de depressão que são causados por deficiência química: você repõe a química que está faltando e a pessoa fica bem. Numa época em que se fazia psicocirurgia existiam doentes que ficavam trancados num quarto escuro e quando faziam a cirurgia se livravam da depressão e nunca mais tomavam remédio. E há os casos que são puramente psíquicos, emocionais, que não têm nenhuma indicação de tomar remédio.

PODER: Já existe alguma evolução na neurologia por causa das células-tronco?

PN: Muito pouco. O que acontece com as células-tronco é que você não sabe ainda como controlar. Por exemplo: o paciente tem um déficit motor, uma paralisia, então você injeta lá uma célula-tronco, mas não consegue ter certeza de que ela vai se transformar numa célula que faz o movimento. Ela pode se transformar em outra coisa, você não tem o controle, ainda.

PODER: Existe alguma coisa que se possa fazer para o cérebro funcionar melhor?

PN: Você tem de tratar do espírito. Precisa estar feliz, de bem com a vida, fazer exercício. Se estiver deprimido, com a auto-estima baixa, a primeira coisa que acontece é a memória ir embora; 90% das queixas de falta de memória é por depressão, desencanto, desestímulo. Para o cérebro funcionar melhor, você tem de ter motivação. Acordar de manhã e ter desejo de fazer alguma coisa, ter prazer no que está fazendo e ter a auto-estima no ponto.

crédito: colaborador Áureo Azevedo

Cientistas criam Cérebro Robótico capaz de Evoluir

Robô utilizado para testar o novo cérebro robótico capaz de evoluir.[Imagem: Robert Gordon University]

Programar robôs da forma tradicional, como se faz um programa de computador, é uma tarefa repetitiva e exaustiva. Cada tarefa, cada passo e cada situação diferentes devem ser cuidadosamente previstos e transformados em comandos para que o robô consiga lidar com questões triviais do dia-a-dia.

Mas há alternativas, duas delas segmentadas de forma muito parecida com o que a ciência atualmente faz com o próprios seres humanos.

Aprendizados psicológico e biológico

A primeira delas é uma abordagem psicológica, por meio da qual se procura ensinar um robô, não tarefas específicas, mas como ele pode aprender por si só. O exemplo mais recente desta abordagem pode ser vista na reportagem Os robôs estão vindo. Será que estamos preparados?.

A segunda abordagem é a biológica, em que se procura fazer com que o robô evolua com o tempo, da mesma forma que os seres vivos evoluíram de organismos unicelulares até os primatas mais complexos de hoje. Este é o enfoque adotado pela equipe do professor Christopher MacLeod, da Universidade Robert Gordon, na Inglaterra.

Cérebro robótico capaz de evoluir

O que ele e sua equipe está desenvolvendo é um "cérebro de robô" - um programa de computador elaborado com base em conceitos de redes neurais e inteligência artificial - capaz de se adaptar a alterações físicas no corpo do próprio robô - como o acréscimo de um novo sensor ou de um nova garra manipuladora, de forma muito parecida com o que acontece quando acrescentamos um periférico ao nosso computador.

"Se nós queremos fazer robôs humanóides realmente complexos, com cada vez mais sensores e comportamentos mais complexos, é essencial que eles sejam capazes de crescer em complexidade ao longo do tempo - exatamente como as criaturas biológicas fizeram," explica MacLeod.

Os cientistas acreditam que o cérebro dos animais cresceu em complexidade com a adição de novos grupos de neurônios acima dos já existentes, fazendo a complexidade do cérebro crescer e tornando-os capazes de lidar com as novas situações e com as alterações físicas que eles sofreram ao longo do tempo.

Robô que evolui

O robô capaz de evoluir, que está sendo construído pelos pesquisadores, é controlado por uma rede neural, um programa de computador que replica a forma como o cérebro animal aprende. Isto permite que ele seja "treinado" para produzir as ações desejadas, sem que cada passo dessas ações precise ser previsto. O resultado é um robô que se torna capaz de lidar até mesmo com situações imprevistas.

A limitação é que esse processo de aprendizado é demorado - os animais levaram milhões de anos para percorrer essa trilha. Os cientistas então usam um algoritmo evolucionário, efetuando variações nos controles do robô e mensurando os melhores resultados, de forma a determinar quando o robô aprendeu a fazer determinada tarefa.

É o caso, por exemplo, de um robô humanóide, que precisa aprender a ficar de pé. O programa recebe as leituras dos sensores de equilíbrio e aciona os diversos motores, inicialmente de forma aleatória. A cada movimento que não dá certo, fazendo o robô cair, o algoritmo aprende e cria uma nova variação de movimentos para ser testada.

Genoma robótico

Como na natureza, essas variações são aleatórias, criadas a partir de diversos "genomas" para representar diversos padrões de comportamento e formas de agir. Os genomas que dão mais certo, adaptando o robô para lidar com a situação, vão sendo juntados para criar novos genomas mais "evoluídos", até se atingir o comportamento desejado.

O cérebro evolutivo para robôs começa funcionando com seis "neurônios". Ele foi capaz de fazer com que um robô bastante simples aprendesse a forma mais eficiente de percorrer uma determinada distância em 1.000 segundos.

Algoritmo evolucionário incremental

Os cientistas perceberam que os algoritmos evolucionários tradicionais alcançam rapidamente um limite e o robô para de aprender. Eles então desenvolveram um algoritmo evolucionário incremental, que fixa o aprendizado alcançado e parte para melhorias automaticamente.

O teste principal, contudo, ainda estava por vir. Os pesquisadores colocaram novas "pernas" no robô, o que fez com que ele se tornasse incapaz de cumprir sua tarefa de movimentação como fazia antes.

O algoritmo evolucionário incremental criou então novos "neurônios", que aprenderam a lidar com as novas pernas e refez o aprendizado de andar. A seguir, ele aprendeu novamente como cumprir a sua tarefa de percorrer a distância no prazo determinado.

Próteses inteligentes

O cérebro robótico também aprendeu como lidar com a visão. Quando o robô recebeu uma câmera, a rede neural criou novos neurônios que permitiram que ele aprendesse a seguir ou evitar a luz captada pela câmera.

As possibilidades de aplicação dos novos algoritmos evolucionários incrementais são inumeráveis, abarcando toda a área da robótica.

Os pesquisadores planejam utilizá-lo também no controle de novas próteses inteligentes, como pernas e braços robóticos.

créditos: Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/02/2009