segunda-feira, 23 de abril de 2018

Preste atenção no seu passo: como a visão leva à locomoção

April 23, 2018 - Usando novas tecnologias para rastrear como a visão orienta a colocação dos pés, os pesquisadores chegam mais perto para determinar o que está acontecendo no cérebro enquanto caminhamos, abrindo caminho para um melhor tratamento para problemas de mobilidade - enfartes, envelhecimento e Parkinson - e desenvolvimento tecnológico - próteses e robôs.
Pesquisadores montaram uma máscara de solda em torno de um rastreador ocular - para proteger as câmeras infravermelhas da luz solar - e desenvolveram novos métodos para calibrar o rastreador ocular com um traje de rastreamento de movimento para registrar a cinemática do olhar e do corpo inteiro. Foto de Michelle Chiou

Usando novas tecnologias para rastrear como a visão orienta a colocação dos pés, os pesquisadores da Universidade do Texas, em Austin, dão mais um passo para determinar o que está acontecendo no cérebro enquanto caminhamos, abrindo caminho para um melhor tratamento para deficiências de mobilidade e Parkinson - e desenvolvimento de tecnologia - próteses e robôs.

Caminhar em terreno natural requer coordenação precisa entre a visão e os movimentos do corpo para atravessar de maneira eficiente e estável qualquer caminho. Mas até agora, tanto a visão quanto a locomoção foram estudadas separadamente dentro de ambientes de laboratório controlados, limitando a compreensão de como vários sistemas neurais e biológicos trabalham juntos para navegar no mundo natural.

"Uma das coisas bonitas da caminhada visualmente guiada é que ela envolve todos os níveis de nossa hierarquia perceptiva e motora. Para realmente entendê-la, você precisa saber como a visão funciona, como funciona o planejamento, como os músculos funcionam, como funciona o sistema vertebral, disse Jonathan Matthis, pesquisador de pós-doutorado no UT Austin Center for Perceptual Systems.

A pesquisa de Matthis, publicada em Cell em abril deste ano, combinou novas tecnologias de captura de movimento e rastreamento ocular para rastrear padrões distintos entre os dois mecanismos. Para isso, os pesquisadores manipularam uma máscara de solda em torno de um rastreador ocular - para proteger as câmeras infravermelhas da luz solar - e desenvolveram novos métodos para calibrar o rastreador ocular com um traje de rastreamento de movimento para registrar a cinemática do olhar e do corpo inteiro como participantes navegaram através de três tipos de terreno: terreno plano, médio e acidentado.

"Os movimentos dos olhos são incrivelmente informativos como uma janela para o processo cognitivo", disse Matthis. "Ao rastrear os olhos, obtemos uma imagem clara do tipo de informação que o sistema nervoso central precisa para completar qualquer tarefa."

Os pesquisadores descobriram que os participantes exibiam padrões distintos de caminhada e olhar em cada um dos terrenos. Os sujeitos caminharam rapidamente com passos mais longos no terreno plano, olhando para baixo apenas metade do tempo para examinar rapidamente o caminho a percorrer em busca de obstáculos.

No terreno médio e acidentado, os degraus tornaram-se mais curtos, mais lentos e mais variáveis, com os participantes olhando para o chão mais de 90% do tempo para fixar com precisão os pontos de apoio próximos. No terreno médio, os caminhantes se concentravam principalmente em onde o pé estaria em duas etapas. O terreno acidentado exigia que os caminhantes dividissem o olhar entre o posicionamento futuro do pé em dois e três passos para permitir um planejamento de percurso de longo prazo.

Apesar dessas diferenças, um padrão inesperado surgiu: em todos os três terrenos, os participantes olharam consistentemente 1,5 segundos à frente de sua localização atual. Esse achado é similar ao timing antecipado visto em pesquisas sobre outras ações motoras - subir escadas, dirigir e alcançar - sugerindo que este momento desempenha um papel importante no movimento humano.

"O tempo de espera constante sugere que os caminhantes estão mantendo algum tipo de estratégia locomotora global que está sendo ajustada para cada ambiente específico", disse Matthis. "Os caminhantes usam o olhar para garantir que sempre saibam o que chegará 1,5 segundos no caminho.

"Boas decisões de ação requerem não apenas bons dados sensoriais, mas também uma consideração dos custos e benefícios da ação", disse Matthis. "Levar esse tipo de pesquisa para fora do laboratório e para o mundo real nos permite observar o comportamento humano em seu ambiente natural. Isso nos dá mais oportunidades de descobrir coisas que não esperávamos, o que nos ajudará a avançar nosso conhecimento científico para o mundo." benefício de melhorar o tratamento clínico dos distúrbios relacionados à marcha". Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Science Daily.

Observação pessoal - Uma curiosidade: Quando comento com alguém sobre algumas das dificuldades que temos ao caminhar, para nós que temos parkinson, uma delas é aquela que defino como “o passo de ajuste”. É aquele passo, ou o número de passos necessários para nos aproximar de algum objeto ou obstáculo a transpor. Não sei se isto é objeto de estudo da cinesiologia ou como se chama a isto que chamo de "passo de ajuste". Pessoas saudáveis, ou “normais” sem parkinson, conseguem fazer intuitivamente, ou instintivamente tais cálculos, de uma forma implícita, automática. Já nós, com parkinson, temos que parar e pensar para proceder neste mecanismo de ajuste, ou seja, temos que calcular em como dar estes “passos de ajuste”. Esta matéria acima expressa que este tempo seria de 1, 5 segundos, supõe-se que para não parkinsonianos. Daí a dificuldade que temos, demoramos para calcular o ajuste, quando não é a perna que não obedece ou entramos em “off”, o que pode resultar em quedas e algumas vezes em fraturas, que são as maiores responsáveis pelo início acentuado do declínio funcional.

Nenhum comentário:

Postar um comentário