Dispositivo robótico instrumentado para reabilitação bimanual: estudo de caso com aprendizagem motora em pessoas típicas

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Cardoso, Lucas Ribeiro Lopes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Aprendizagem motora; AVC; Bimanual; Dispositivo robótico; Motor learning; Reabilitação; Recovery; Robotic device; Stroke
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/82/82131/tde-26082021-174222/

Do ponto de vista neurológico, o processo de recuperação de uma determinada função motora, acometida por alguma lesão cerebral (por exemplo, AVC), pode ser entendido como uma forma de reaprendizagem. O treinamento bilateral recruta áreas corticais específicas no cérebro que são diferentes da combinação daquelas unimanuais. Em geral, estudos em aprendizagem motora e dispositivos comercialmente disponíveis, focam na execução de tarefas unilaterais. Este trabalho apresenta o desenvolvimento, construção e validação experimental de um novo dispositivo bimanual cujo objetivo é permitir a implementação de paradigmas experimentais para estudo de aprendizagem motora no campo bimanual, e servir como ferramenta de reabilitação. Ele emula o controle de uma bicicleta através de um guidão instrumentado composto por 6 células de carga que medem as forças de interação do usuário em diferentes direções, bem como um motor acoplado ao eixo de maneira a proporcionar distintos campos de força, simulando ambientes diversos. O sistema de controle foi simulado e testado, e todo o dispositivo foi modelado conforme suas equações dinâmicas. Foi desenvolvido um protocolo experimental para testes pilotos com um grupo de indivíduos típicos (Ν = 10) no qual uma tarefa de tempo de reação (Task Reaction Time) foi executada em duas modalidades: RAN - os alvos a serem atingidos em cada rodada eram mostrados de forma aleatória; ou CW - o aparecimento dos alvos seguia uma sequencia previamente conhecida pelos participantes. Os voluntários foram instruídos a buscar o centro dos alvos com o menor erro e no menor tempo possível. Observou-se que apenas na modalidade RAN o módulo do erro angular médio diminuiu conforme o aumento da prática na atividade, da mesma forma como estudos reportam para atividades unimanuais semelhantes. O aumento do tempo de reação e a redução da velocidade de movimentação, encontrados no mesmo período, representam um resultado distinto do reportado para casos unilaterais. A análise cinética das forças de interação dos participantes ao longo da atividade demonstrou que, tanto RAN como CW, apresentaram redução gradativa da força de preensão média em ambas as mãos dos participantes. Este último resultado demonstra que mesmo no cenário CW pode ter havido algum tipo de adaptação, ao contrário do que se pensava ou é reportado para tarefas semelhantes, unimanuais.