Reportagem do Jornal da UNICAMP

Em um pequeno estúdio da Unicamp, uma mulher dança delicadamente. Seus braços e pernas fluem com elegância, criando uma harmonia com a música e imagens coloridas que ganham vida nas paredes. A cada gesto da bailarina, o ambiente se transforma: quando eleva os braços e desloca os ombros, as imagens explodem em uma vibrante fusão de cores. Quando contém seus movimentos, as figuras se acalmam, retornando a um tranquilo tom de amarelo claro.

Nessa performance, registrada no Núcleo Interdisciplinar de Comunicação Sonora (Nics) da Universidade, a bailarina demonstra o funcionamento do BehCreative, uma caverna digital desenvolvida pela musicóloga e pesquisadora de pós-doutorado Elena Partesotti. A tecnologia, cujo nome deriva da expressão em inglês behave creatively – comporte-se de forma criativa –, consiste em um instrumento musical digital estendido (EDMI, na sigla em inglês) de realidade virtual e aumentada, em que imagens e sons podem ser manipulados pelos usuários com o apoio de recursos interativos.

Usando um computador, um rastreador de gestos, projetores de imagem e caixas de som, o BehCreative gera respostas visuais e auditivas baseadas nos movimentos realizados pelo usuário, movimentos esses associados a diferentes sons e padrões de cor. “A ideia é que seu corpo vire um instrumento musical. Não há um objeto físico. Você com seus movimentos produz sons e imagens, algo conectado ao paradigma da cognição incorporada”, explica Partesotti, referindo-se à teoria filosófica segundo a qual as experiências cognitivas humanas são influenciadas pela interação do corpo com o ambiente.

A prof. Gabriela Castellano investiga como o cérebro se reorganiza. Fotografia: Antonio Scarpinetti, Jornal da UNICAMP

Criado para explorar como os sons e os movimentos podem se combinar em ambientes imersivos, a proposta inicial desse EDMI é estimular processos artísticos e criativos no âmbito da musicoterapia. Isso porque estudos já demonstraram que intervenções musicais oferecem importantes instrumentos para a promoção do bem-estar físico e psicológico de pacientes. Essas ferramentas estimulam a produção de hormônios como ocitocina, dopamina, norepinefrina e adrenalina, conectados a emoções como amor e prazer, e de melatonina, que regula processos biológicos como o sono e o despertar e, por isso, conseguem reduzir a ansiedade e a depressão, além de aliviar a dor e melhorar a qualidade de vida de pessoas com déficits cognitivos como a doença de Alzheimer.

No entanto estudos mais recentes também vêm apontando efeitos positivos da terapia musical na neuroplasticidade do cérebro – a capacidade do sistema nervoso central de se adaptar a novos estímulos ambientais – e na reabilitação de pessoas que sofreram um acidente vascular cerebral (AVC). Por esse motivo, um dos objetivos da musicoterapeuta é avaliar a capacidade do BehCreative de reabilitar a função motora e a capacidade cognitiva desses pacientes, um projeto levado a cabo sob a orientação da docente Gabriela Castellano, do Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW).

De acordo com a docente, o instrumento musical desenvolvido ainda está na fase de protótipo, mas os pesquisadores pretendem que, um dia, ele possa ser utilizado pelos pacientes dentro de suas próprias casas, como uma forma complementar de tratamento fisioterapêutico.

“A gente sabe que doenças debilitantes estão se tornando mais comuns por conta do estilo de vida sedentário e também do envelhecimento da população. Então há cada vez mais pessoas com sequelas neurológicas devido a diversas condições de saúde. E hoje em dia as clínicas e fisioterapeutas já não dão conta da demanda crescente de pessoas com essas sequelas”, observou a professora.

Reabilitação cognitiva

Castellano é uma das pesquisadoras principais do Instituto Brasileiro de Neurociências e Neurotecnologia (Brainn, na sigla em inglês) da Unicamp, que investiga os mecanismos causadores da epilepsia e de AVCs e os danos gerados por essas ocorrências. Antes de trabalhar com Partesotti, a professora já desenvolvia aplicativos de realidade estendida para terapia de pacientes com AVC, em parceria com o pesquisador de pós-doutorado Alexandre Brandão. “A gente tem avaliado quais mudanças cerebrais decorrem do uso desses aplicativos, com a ideia de entender como o cérebro se reorganiza depois disso. Para tanto, usamos técnicas de neuroimagem, como a ressonância magnética funcional e a eletroencefalografia”, explica.

No entanto tais dispositivos não empregam recursos musicais e, por serem voltados à reabilitação motora, demandam movimentos específicos e pré-determinados do paciente, o que limita a criatividade do usuário e, consequentemente, uma possível resposta cognitiva. Por esse motivo, as pesquisadoras desejam agora empregar as mesmas técnicas de neuroimagem na avaliação de usuários do BehCreative, verificando se, por se tratar de uma atividade mais criativa, isso levará a uma melhora na capacidade cognitiva dessas pessoas.

Testes preliminares utilizando ressonância magnética funcional já demonstraram que, após o uso do BehCreative, pessoas saudáveis passaram por uma alteração de conectividade em regiões associadas às emoções, influenciando a regulação emocional e aumentando a expressão criativa dos usuários. Esses dados estão para ser publicados no Nordic Journal of Music Therapy (NJMT), um dos maiores periódicos de musicoterapia do mundo. Entretanto, devido às limitações impostas pela pandemia de covid-19, os testes envolveram apenas cinco pessoas, o que dificulta a generalização dos resultados. Mais recentemente, o estudo foi refeito com 15 usuários saudáveis, mas esses dados ainda estão sob análise.

Neste momento, Partesotti e Castellano estão iniciando os experimentos com o BehCreative em pacientes de AVC e buscando novos candidatos para participarem da pesquisa. Em um total de dez dias de testes, na Unicamp, os usuários utilizarão o equipamento por um período máximo de 10 minutos, quando passarão por uma eletroencefalografia, para registrar quaisquer alterações no funcionamento do cérebro, e receberão atendimento de um fisioterapeuta. “A ideia é que a pessoa decida como se expressar nesse equipamento. A gente chama isso de empoderamento criativo, que significa oferecer instrumentos para que ela possa aplicar o que gosta de fazer em sua reabilitação, buscando uma melhora motora e cognitiva”, afirma a pesquisadora.

O simpósio BRAINN_XR, evento satélite do BRAINN Congress, foi realizado no Instituto de Física “Gleb Wataghin” (IFGW – UNICAMP) no dia 14 de abril de 2023, com o propósito de discutir os avanços na área de reabilitação virtual e o desenvolvimento de tecnologias de interação gestual. Neste contexto, foram apresentadas técnicas de visão computacional e o uso de sensoriamento para o rastreamento corporal, a quantificação de movimentos e uma forma não convencional de interação humano-computador por meio de estímulos motores e cognitivos.

Para esta edição do evento, foram reunidos pesquisadores da ciência da computação, do grupo de Neurofísica e das áreas da saúde relacionadas à reabilitação e promoção de saúde.

No período da manhã, o evento teve a palestra de abertura sobre neuromodulação com o pesquisador do BRAINN Cássio Ruas (UNICAMP), seguido de uma mesa redonda sobre o desenvolvimento tecnológico com o pesquisador do BRAINN Prof. Diego Dias (UFSJ), o pesquisador do Cepid CeMEAI (https://cemeai.icmc.usp.br/) Prof. Claudio Toledo (ICMC – USP) e o também pesquisador do BRAINN Alexandre Brandão, com a moderação do pesquisador do BRAINN, Prof. Marcelo Guimarães (UNIFESP).

Já no período da tarde, a programação do simpósio abordou os temas musicoterapia com a pesquisadora italiana Elena Partesotti (UNICAMP) e o uso das tecnologias “BRAINN_XR” em ambiente comercial com o fisioterapeuta Jonas de Andrade (Instituto ATIVUS), seguido de uma mesa redonda sobre testes clínicos em indivíduos saudáveis com a Profª Daneila Godoi (UFSCar), em intervenções de terapia ocupacional com a Profª Débora Carrijo (UFSCar) e em ambiente Hospitalar com a Profª Adriana Cicuto (UFSCar), mediada pela pesquisadora do BRAINN Sara Almeida (Instituto Neuron / UNICAMP).

A organização do BRAINN_XR Symposium foi realizada pelos pesquisadores associados ao BRAINN: Sara Almeida (Instituto Neuron / UNICAMP), o Prof. Diego Dias (UFSJ) e Alexandre Brandão (UNICAMP), sob supervisão da Profª Gabriela Castellano (UNICAMP).

08 de julho de 2022  | por Redação WebContent

2022 celebra a oitava edição do BRAINN CONGRESS, a segunda realizada inteiramente em formato virtual. Em um ambiente digital repleto de interação, os participantes – estudantes e pesquisadores de todo o Brasil – expuseram trabalhos, assistiram a dezenas de horas de programação de alta qualidade e puderam participar de debates sobre alguns dos assuntos científicos mais relevantes da atualidade, em encontros com profissionais de renome internacional.

Os participantes do evento puderam explorar um ambiente virtual especialmente criado para o Congresso.

AS PALESTRAS DO BRAINN CONGRESS

DEBATES SOBRE TEMAS DE ALTA RELEVÂNCIA EM NEUROCIÊNCIAS

DIA 01: EPILEPSIA, ÔMICA E FAKE NEWS

O evento teve início no dia 04 de abril, com as palestras da dra. Simoni Avansini, do jovem pesquisador FAPESP Diogo Troggian Veiga e o impactante encerramento do dr. Luiz Carlos Dias, em uma conversa franca sobre fake news, moderada pelo Coordenador de Educação e Difusão de Conhecimento do CEPID BRAINN, dr. Li Li Min.

A palestra da dra. Avansini retomou temas caros à pesquisadora, que trabalha há anos no estudo de malformações corticais. Avansini apresentou os resultados de um estudo conjunto entre a Unicamp e a Universidade de San Diego, na Califórnia, sobre displasia cortical focal – um tema já explorado em detalhes aqui no website do CEPID. Esse tipo de displasia é a principal causa de epilepsia resistente a medicamentos em crianças, e possivelmente a segunda causa dessa resistência em adultos.

O jovem pesquisador FAPESP dr. Diogo Veiga, atualmente trabalhando na FCM Unicamp junto à pesquisadora do CEPID BRAINN dra. Íscia Lopes-Cendes, explicou em palestra os trabalhos em ômica e single-cell relacionados ao cérebro humano e a doenças neurológicas conduzidos por seu grupo de pesquisas, além de apresentar um panorama atual destas áreas de estudos.

Palestra do dr. Diogo Troggian Veiga, Jovem Pesquisador FAPESP, no 1º dia do 8th BRAINN CONGRESS, em 04 de abril de 2022.

O primeiro dia de palestras terminou com um bate-papo com o dr. Luiz Carlos Dias, da Unicamp, sobre fake news e a enorme relevância que elas tiveram ao longo da pandemia da COVID-19. Luiz participou ativamente de importantes debates públicos sobre conscientização científica nos últimos meses, sendo convidado a mesas redondas para interações com outros grandes divulgadores científicos e influenciadores digitais, e trouxe para a sessão especial que fechou a noite detalhes impressionantes sobre o impacto negativo que as notícias falsas têm na criação de uma sociedade coesa e cientificamente orientada.

Palestra do dr. Luiz Carlos Dias, da Unicamp, sobre Fake News, na Sessão Especial do 1º dia do 8th BRAINN CONGRESS, em 04 de abril de 2022. Mediação: dr. Li Li Min, CEPID BRAINN / Unicamp.

 Ao longo do primeiro dia, assim como ocorreu nos demais dias de evento, alunos apresentaram seus trabalhos em sessões orais e de pôsteres, tendo a oportunidade de apresentar, ao vivo e para todo o público do BRAINN CONGRESS, os principais resultados de suas pesquisas de mestrado, doutorado e pós-doutorado.

DIA 02: IMAGEAMENTO CEREBRAL, DOPAMINA, TRATAMENTOS PARA NEURODEFICIÊNCIAS E NEUROEDUCAÇÃO

O segundo dia do evento começou com a palestra do pesquisador do CEPID BRAINN e professor do Instituto de Física da Unicamp, dr. Rickson Mesquita. Rickson falou sobre uma solução para um dos grandes problemas da neuroimagem: conseguir bons dados de estudo em fisiologia sistêmica global, com foco no cérebro humano. A estratégia apresentada utiliza luz no espectro próximo ao infravermelho, com resultados surpreendentes.

Palestra “Assessment of global systemic physiology with near-infrared light and its implications to neuroimaging” do dr. Rickson Mesquita, da Unicamp, no 2º dia do 8th BRAINN CONGRESS, em 05 de abril de 2022.

A palestra seguinte trouxe a dra. Adrienne Fairhall, professora do Departamento de Fisiologia e Biofísica da Universidade de Washington, em uma discussão sobre sinalização dependente do contexto na dopamina, uma das moléculas presentes no cérebro “mais populares” atualmente, conforme citou a pesquisadora, dados os inúmeros artigos e reportagens que vinculam a dopamina a efeitos importantes no cotidiano, como o “vício” em tecnologia.

Palestra da dra. Adrienne Fairhall, da University of Washington, no 2º dia do 8th BRAINN CONGRESS, em 05 de abril de 2022.

O segundo dia de apresentações também marcou a presença de outra convidada internacional, a dra. Elizabeth Condliffe, da Universidade de Calgary, no Canadá, que trabalha em aprimoramentos de tratamentos para pessoas com paralisia cerebral e outras neurodeficiências crônicas. Seu foco de estudos é o aperfeiçoamento de intervenções clínicas, a fim de promover mudanças neuroplásticas e diminuir os efeitos negativos dessas deficiências ao longo da vida do paciente. A dra. Condliffe falou, ainda, sobre os benefícios do uso de tecnologias inovadoras – como robôs – na neuroreabilitação.

Palestra “Neurorehabilitation Delivery and Assistive Devices: the potential roles of Robotic Gait Trainers”, da dra. Elizabeth Condliffe, da University of Calgary, no 2º dia do 8th BRAINN CONGRESS, em 05 de abril de 2022.

Finalizando o segundo dia do Congresso, o dr. Li Li Min conversou com a professora responsável pela unidade de saúde dos adolescentes no Departamento de Pediatria da Unicamp, a dra. Lilia d´Souza-Li, sobre Neuroeducação. A conversa, com ampla interação com o público, abordou a relevância dos conhecimentos mais atuais sobre formação e plasticidade cerebral na saúde e no cotidiano de adolescentes e jovens adultos.

DIA 03: COVID E REABILITAÇÃO MOTORA

A quarta-feira, dia 06 de abril, marcou a despedida do Congresso deste ano. O dia foi iniciado com a aguardada palestra da dra. Clarissa Yasuda, pesquisadora do CEPID BRAINN, sobre os impactos no cérebro do vírus SARS-CoV-2, abordando as diversas consequências da infecção pelo novo coronavírus. Yasuda atuou desde o início da pandemia na linha de frente contra a COVID-19 e conhece de perto os efeitos nefastos do vírus na saúde humana, assim como os efeitos de longo prazo da doença.

Palestra da dra. Clarissa Yasuda, da Unicamp, no 3º dia do 8th BRAINN CONGRESS, em 06 de abril de 2022.

Fechando o evento, falou o dr. Alexandre Brandão, pesquisador associado do CEPID, com larga experiência em cinesiologia e interação humano-computador na reabilitação motora. Seu trabalho já resultou em diversas inovações em áreas como realidade virtual e reconhecimento gestual. Na palestra, Brandão apresentou os resultados da BRAINN_VR Initiative, utilizando técnicas e tecnologias modernas na reabilitação neurofuncional.

Palestra “BRAINN_VR Initiative: an approach for virtual rehabilitation and neurofunctional recovery”, do dr. Alexandre Brandão, da Unicamp, no 3º dia do 8th BRAINN CONGRESS, em 06 de abril de 2022.

PREMIAÇÕES

Como já é tradição nos Congressos BRAINN, prêmios foram oferecidos aos melhores trabalhos inscritos pelos alunos neste ano. No total, mais de 70 trabalhos foram aceitos e apresentados durante o evento. Confira a seguir a lista dos vencedores do “Best Paper Awards“:

GRADUAÇÃO

Sessão Oral

• “Gray matter atrophy associated with anxiety and depression after mild COVID-19 infection” – Beatriz A Costa
• “Effects of pharmacoresponse on in-vivo neuronal damage in MTLE patients: a longitudinal study” – Eloisa B Granussio
• “Fully Automated Tool for Consciousness Classification Using EEG” – Giovana Gouvea
• “Histopathological evaluation of white matter glia and correlation with MRI findings from epilepsy patients surgically treated in a Brazilian institution” – Ingrid C. S. Cardoso
• “Development of Virtual Reality scenarios attached to a motor imagery based BCI for rehabilitation of lower and upper limbs” – João A. S. Meireles
• “Motor skills dysfunction and fatigue persist after mild infection by SARS-COV 2” – Maria J Mendes

Sessão Pôster

• “Searching for biomarkers of drug resistance in mesial temporal lobe epilepsy using ¹H-NMR spectroscopy” – Alexandre Godoi

MESTRADO

Sessão Oral

• “A pipeline for automated quality assessment of MRSI spectra based on Fuzzy ART neural network and k-means” – Gabriel SM Dias
• “Cannabidiol induces changes in genes associated with energy metabolism, protein translation, neuroplasticity, and chromatin changes in mice ventral CA1 neurons” – João Paulo D Machado
• “Clinical predictors of positive genetic investigation in Developmental and Epileptic Encephalopathies” – Maria Luiza Benevides

Sessão Pôster

“Volumetric Segmentation of the Corpus Callosum: comparing 2D and 3D nnU-Net models trained on diffusion MRI” – Joany Rodrigues

DOUTORADO

Sessão Oral

• “Characterization of the gut microbiome in patients with different forms of epilepsy and autoimmune encephalitis” – Diana M Mejía
• “The role of genomic footprint in the mechanisms underlying mesial temporal lobe epilepsy: a single-cell approach” – Jaqueline Geraldis
• “Static vs. dynamic functional connectivity for EEG-based motor imagery BCIs” – Paula G Rodrigues
• “Fatigue, somnolence and depression persist after six months in recovered individual after the acute COVID-19” – Rafael Batista João

Sessão Pôster

• “Individual characterization of epilepsy patients using functional connectivity” – Bruna M Carlos

PÓS-GRADUAÇÃO

Sessão Oral

• “Circulating nucleic acids as a potential non-invasive biomarker for predicting pharmacoresistant in patients with mesial temporal lobe epilepsy” – Danielle C.F. Bruno
• “The transcriptome of mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis” – Estela M Bruxel

Sessão Pôster

• “Multiomics analysis in the plasma of patients in chronic phase of ischemic stroke: insights into molecular mechanisms leading to recovery” – Amanda Donatti

AGENDA

O oitavo Congresso do CEPID BRAINN foi organizado pelo CEPID com apoio da FAPESP e da Universidade Estadual de Campinas, e patrocínio da Brain Support Corporation, e ocorreu entre os dias 04 e 06 de abril de 2022.

Mais informações sobre o evento – tanto sobre as edições passadas quanto sobre o nono Congresso – podem ser encontradas no website oficial: www.brainncongress.com

21 de outubro de 2020  | originalmente publicado por Agência FAPESP

José Tadeu Arantes | Agência FAPESP – Programas de reabilitação baseados em realidade virtual estão se tornando um importante recurso complementar às terapias motoras convencionais para pacientes acometidos por acidente vascular cerebral (AVC) ou doenças neurodegenerativas. Estimulando vários sistemas sensórios, especialmente os sistemas visual e auditivo, a imersão do paciente em ambientes virtuais promove e intensifica o trânsito de informações (input/output) no sistema nervoso central.

“A expectativa é que isso aumente a conectividade cerebral, ao estimular novas conexões neurais necessárias para recuperar as perdas causadas pelas lesões ou pela própria condição clínica do paciente”, diz à Agência FAPESP Alexandre Brandão, pesquisador no Instituto de Física da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e no Instituto Brasileiro de Neurociência e de Neurotecnologia (BRAINN), um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) apoiados pela FAPESP.

Brandão é o autor principal do estudo Biomechanics Sensor Node for Virtual Reality: A Wearable Device Applied to Gait Recovery for Neurofunctional Rehabilitation, premiado como “Best Paper” na área de Realidade Virtual na 20^a Conferência Internacional em Ciências de Computação e suas Aplicações (The 20^th International Conference on Computational Science and its Applications – ICCSA). Programado para ocorrer na Universidade de Cagliari, na Itália, o evento foi realizado em ambiente virtual devido à pandemia.

O estudo resultou no desenvolvimento de um novo dispositivo, o Biomechanics Sensor Node (BSN), capaz de captar dados do usuário e controlar ambientes virtuais, e um novo software, que integra o BSN ao Unity Editor, um dos programas mais utilizados atualmente na construção de ambientes digitais. “A união entre o dispositivo e o software permite que pacientes em processo de recuperação motora interajam com ambientes de realidade virtual ao mesmo tempo em que os terapeutas têm acesso aos dados dos movimentos realizados durante a sessão”, informa Brandão.

O BSN é composto por um sensor inercial, que, acoplado ao tornozelo, detecta o movimento relativo à marcha estacionária do paciente e faz o rastreamento corporal nos três planos de movimento. Os sinais gerados são processados e enviados a um celular, que permite controlar um avatar que interage com o ambiente virtual. “Os movimentos reais do paciente podem ser muito restritos, com pouca amplitude. Mas, no contexto virtual, os dados captados e processados geram movimentos completos do avatar. A informação visual provoca no paciente a impressão de que ele consegue realizar esses movimentos completos. E isso tem o potencial de ativar mais redes neuronais do que a terapia mecânica convencional”, explica Brandão.

Exames de ressonância magnética funcional (fMRI) indicam que o procedimento ativa áreas específicas do cérebro, associadas a esses movimentos fictícios. Um próximo passo é mensurar, por meio de testes clínicos, os ganhos funcionais na recuperação motora dos pacientes. Outro desenvolvimento esperado é fazer o avatar realizar atividades da vida diária ou práticas esportivas e interagir com outros indivíduos em um ambiente virtual multiusuário.

O estudo recebeu apoio da FAPESP por meio de bolsa de pós-doutorado conferida a Brandão para o desenvolvimento do projeto “Aplicação e desenvolvimento de ferramentas de realidade virtual para complementar a terapia convencional em pacientes com AVC e avaliação da recuperação utilizando conectividade cerebral por meio de fMRI.”

O estudo Biomechanics Sensor Node for Virtual Reality: A Wearable Device Applied to Gait Recovery for Neurofunctional Rehabilitation pode ser acessado em https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-58820-5_54.

Este texto foi originalmente publicado por Agência FAPESP de acordo com a licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original aqui.

Em reportagem sobre empreendedorismo dentro das Universidades, o Jornal da Unicamp destacou os sucessos de duas empresas- filhas do CEPID BRAINN. A Bioxthica desenvolve soluções na área de neuroreabilitação e a Hoobox atua na área de robótica e inteligência artificial. Confira abaixo trecho da matéria e siga o link ao final do texto para ler a matéria completa.

O texto a seguir foi originalmente publicado em 18 de setembro de 2018 no Jornal da Unicamp

Pré-incubação

A Incamp também oferece um programa de pré-incubação. “Com duração de um ano, é uma etapa que serve para validar uma ideia ou um projeto, para checar se é viável montar um protótipo ou se o negócio é, de fato, promissor”, explica Mariana Zanatta. A Bioxthica é uma das empresas que passou por essa etapa. Hoje, já como incubada, desenvolve soluções na área de neuroreabilitação baseada em realidade virtual. “Quando um paciente sofre um acidente vascular cerebral (AVC), ocorrem lesões no cérebro que comprometem movimentos da pessoa. Nossa expectativa, com essa tecnologia, é estimular que novas áreas do cérebro possam reaprender aquele movimento perdido”, explica Alexandre Brandão, sócio-fundador da Bioxthica.

A empresa é uma spin-off de um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepid), da Fapesp, o Instituto de Pesquisa sobre Neurociências e Neurotecnologia (Brainn). Em uma das aplicações da tecnologia em desenvolvimento na empresa, sensores fixados nas pernas de um paciente enviam sinais para uma placa controladora quando esta faz um movimento de caminhada. Então, a placa se conecta com um ambiente de realidade virtual por meio de óculos especiais. “O usuário visualiza um ambiente que simula uma cidade com prédios, ruas, veículos, faixas de segurança nas ruas etc. e que responde às ações desse usuário. Isso permite que um movimento limitado de um paciente possa ser reproduzido como um movimento completo. No ambiente virtual, o paciente visualiza o movimento perfeito e não deficitário”, explica Brandão.  “A interatividade no ambiente virtual pode acelerar a recuperação do paciente, estimulando novas áreas do cérebro a se encarregar desses movimentos”, completa.

Segundo Brandão, a ideia é que o novo produto esteja no mercado em médio prazo, tendo como público-alvo o profissional que trabalha com reabilitação. “Nosso desafio agora é chegar a um produto de custo acessível. Eu acredito muito no potencial de ter um método seguro e não invasivo, que pode trazer impacto importante tanto na recuperação de pacientes com mobilidade comprometida quanto para os cuidadores”, afirma Brandão.

Além da Incamp, a empresa recebeu recursos do Sebrae e da Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (Emprapii), do CPqD (que é uma unidade da Emprapii). A Bioxthica está investindo em um novo projeto de um dispositivo vestível para coletar sinais vitais de pacientes, em parceria com a empresa Monitora Soluções Tecnológicas.

Inteligência artificial

Outra empresa que surgiu no Brainn foi a Hoobox, que atua na área de robótica e inteligência artificial. Incubada desde o ano passado, a startup criou o Wheelie, primeiro programa de computador do mundo capaz de traduzir expressões faciais em comandos para controlar uma cadeira de rodas e computadores. “A tecnologia dispensa o uso de sensores corporais e qualquer tipo de treinamento”, contou o engenheiro Claudio Pinheiro, um dos fundadores da empresa. “Eu sempre desejei que minhas pesquisas na Universidade pudessem se transformar em um produto com impacto na vida das pessoas. Para mim esse é um jeito de recompensar o investimento que a sociedade faz na universidade pública”, revela Pinheiro.

A Hoobox combina o perfil empreendedor dos fundadores com a pesquisa de ponta realizada na Unicamp. “Temos uma relação muito próxima com a Universidade. Nossos colaboradores são alunos de mestrado e doutorado que têm a vivência da pesquisa e, ao mesmo tempo, a experiência do trabalho na startup. Também mantemos contato estreito com professores porque eles são a ponte entre a academia e o conhecimento, que é a base do nosso negócio”, afirma Pinheiro. Segundo ele, foi a capacitação na Incamp que possibilitou à empresa eleger seu mercado de atuação: veteranos de guerra norte-americanos para a tecnologia de mobilidade em cadeira de rodas.

A Hoobox já tem um escritório em Houston, no Texas, em parceria com o Laboratório de Inovação da Johnson & Johnson, gigante norte-americana da área de farmacêuticos e cuidados pessoais. O potencial da empresa também chamou a atenção do Hospital Albert Einstein, o maior hospital da América Latina, que se tornou um parceiro investidor. “São ambientes que trazem subsídios importantes para nosso desenvolvimento: no Einstein temos contato com ambiente hospitalar e com médicos que viabilizam testes cruciais na nossa área de atuação. Nos Estados Unidos temos ampliado nosso conhecimento sobre o mercado na área de saúde”, revela Pinheiro.

07 de dezembro de 2017     

A empresa Bioxthica, uma ‘spin-off’ do CEPID BRAINN e atualmente incubada na Incubadora de Empresas de Base Tecnológica da UNICAMP, firmou parceria com a EMPRAPII CPqD para desenvolvimento de um Biomechanics Sensor Node (BSN), capaz de captar movimentos e fazer o reconhecimento de gestos com maior precisão. A meta é aprimorar as técnicas de reabilitação motora por meio do uso da Realidade Virtual nos tratamentos.

“Trata-se de um complemento ao tratamento convencional conduzido por profissionais dessa área, que deverá aumentar a motivação do paciente ao transformar as atividades terapêuticas em entretenimento, por meio de interação com os ambientes de RV de maneira fisicamente ativa”, explica Alexandre Brandão, pesquisador associado do BRAINN e fundador da Bioxthica.

Confira mais informações no release a seguir, publicado originalmente no Portal do CPqD.

Unidade EMBRAPII CPqD e Bioxthica desenvolvem projeto com foco na reabilitação de pessoas com deficiências motoras

A aplicação de recursos tecnológicos como sensores, softwares e óculos de realidade virtual (RV) pode contribuir para aumentar a eficiência de tratamentos voltados à reabilitação física e neurofuncional de pacientes com deficiências motoras – decorrentes, por exemplo, de acidente vascular cerebral (AVC). Esse é o foco do novo projeto que a Unidade EMBRAPII CPqD está desenvolvendo em parceria com a Bioxthica, spin-off incubada na Inova Unicamp (INCAMP) que dispõe de uma plataforma de softwares de RV para aplicações de neuroreabilitação e Interação Humano-Computador (IHC).

“A intenção é oferecer uma ferramenta de auxílio ao trabalho do profissional de saúde especializado em cinesiologia, que é o estudo dos movimentos humanos”, explica Alexandre Brandão, fundador da Bioxthica – que será responsável por colocar a nova solução no mercado. “Trata-se de um complemento ao tratamento convencional conduzido por profissionais dessa área, que deverá aumentar a motivação do paciente ao transformar as atividades terapêuticas em entretenimento, por meio de interação com os ambientes de RV de maneira fisicamente ativa”, acrescenta.

A plataforma da Bioxthica já existente combina softwares e dispositivos de captura de movimentos corporais com a interface de realidade virtual. Sensores posicionados na região do tornozelo do paciente registram os movimentos que ele consegue fazer com os membros inferiores e enviam as informações para uma placa controladora, colocada em sua cintura. Essa placa transfere, via Bluetooth, os sinais físicos do movimento para um ambiente virtual – por exemplo, as ruas de uma cidade – ao qual o usuário tem acesso por meio de um smartphone inserido em óculos de realidade virtual, permitindo que ele controle esse ambiente simulado.

“Além de motivar o paciente, essa solução oferece ao terapeuta informações que permitem monitorar os avanços e resultados do tratamento e, eventualmente, ajudar na tomada de decisões, a fim de aumentar a sua eficiência”, acrescenta Brandão. Com o projeto em desenvolvimento junto ao CPqD, por intermédio da EMBRAPII/SEBRAE, o objetivo é incorporar à solução da Bioxthica um dispositivo que eliminará a necessidade de utilização da placa controladora para comunicação direta com o ambiente virtual – e com os softwares da empresa -, tornando o sistema mais versátil e preciso.

O foco do projeto, que deverá ser concluído no primeiro semestre de 2018, é o desenvolvimento de um Biomechanics Sensor Node (BSN) capaz de captar movimentos e fazer o reconhecimento de gestos com maior precisão. “O dispositivo terá um módulo de processamento e conectividade, por meio de tecnologia sem fio, para envio dos sinais capturados para o smartphone, além de sensores integrados”, adianta Clovis Magri Cabreira, da Gerência de Desenvolvimento de Dispositivos e Sensores do CPqD.

Cabreira diz que o dispositivo poderá ser fixado nos membros inferiores, na região do tornozelo, de modo a permitir a tradução de movimentos característicos da marcha estacionária (simulação de caminhada sem deslocamento espacial). Alexandre Brandão acrescenta que a finalidade desse projeto é unificar o sensor e a placa controladora, utilizados atualmente, em um único dispositivo em forma de pulseira (wearable device, ou dispositivo vestível) que permitirá a captura dos movimentos em qualquer plano e será capaz de reconhecer coordenadas espaciais (para cima e para baixo, para frente e para trás, de um lado para outro e movimentos na diagonal), permitindo a utilização dessas informações para controlar ambientes de RV.

Brandão é doutor em Biotecnologia pela Universidade Federal de São Carlos e especialista em Informática em Saúde pela UNIFESP. Atualmente é pesquisador da Unicamp junto ao Grupo de Neurofísica e um dos coordenadores da linha de pesquisa “Realidade Virtual e reabilitação neurofuncional”, que faz parte de um projeto mais amplo na área de neurociência e neurotecnologia conduzido pelo Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepid) BRAINN – Brazilian Institute of Neuroscience and Neurotechnology, com apoio da FAPESP – Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo.

25 de Outubro de 2017     Divulgação

O 25º Congresso de Iniciação Científica da Unicamp (PIBIC) ocorreu entre os dias 18 e 20 de Outubro. Neste período, diversas linhas de pesquisa vinculadas ao CEPID BRAINN foram exibidas aos participantes. Destacamos, a seguir, algumas delas:

• Nosso pesquisador Alexandre Brandão fez a demonstração de sua pesquisa na área de Realidade Virtual (ver foto na Galeria abaixo);
• No stand do BRAINN no Congresso PIBIC 2017 também foram apresentados os trabalhos das alunas Dandara Thamilys Guedes de Andrade e Suzana Viana Mota, ambas orientadas pelo Prof. Dr. Eric Rohmer (LCA-DCA-FEEC), pesquisador do BRAINN.
  Dandara apresentou seu estudo de mestrado, cujo objetivo principal é estudar maneiras de selecionar e ativar padrões de preensão necessárias para realizar as tarefas do dia-a-dia de uma pessoa que utiliza uma prótese de mão. Como exemplo, segurar um copo ou manipular um mouse. Este trabalho visa a simplificar a seleção dessas interações, que são geralmente ativadas por padrões de co-contrações difíceis de serem realizadas pelos usuários e que são detectadas por sensores de eletromiografia (EMG). O estudo pretende proporcionar maior autonomia às pessoas que sofreram amputação do membro superior.
  Susana apresentou o JoyFace, software desenvolvido na FEEC para controle de dispositivos por meio de técnicas de visão computacional. A proposta do projeto JoyFace é oferecer uma solução completa para pessoas com deficiência motora severa, como pacientes que sofreram AVC ou tetraplégicos. A partir de expressões faciais e do deslocamento do rosto, é possível controlar uma cadeira de rodas motorizada, acender luzes, abrir portas, utilizar um mouse, entre outras funções. A ideia é oferecer maior independência à pessoa com deficiência, utilizando uma solução de baixo custo. O rosto do usuário é identificado por uma câmera comum, já embutida em notebooks do mercado. A partir do deslocamento do nariz, o usuário pode enviar comandos para o software responsável pelo controle dos dispositivos.
  

Veja, a seguir, fotos do evento e o vídeo de exemplificação de uso do JoyFace:

GALERIA

BRAINN PIBIC UNICAMP 2017 a

BRAINN PIBIC UNICAMP 2017 b

BRAINN PIBIC UNICAMP 2017 c

BRAINN PIBIC UNICAMP 2017 d

BRAINN PIBIC UNICAMP 2017 e

BRAINN PIBIC UNICAMP 2017 f

DEMONSTRAÇÃO JOYFACE

As pesquisas sobre realidade virtual de Alexandre Brandão, membro do Grupo de Neurofísica do Instituto de Física Gleb Wataghin da UNICAMP e pesquisador do CEPID BRAINN, foram destaque na sétima edição do CampusCast, um podcast produzido por alunos do curso de computação da Universidade. O podcast discute tecnologia e vida universitária, abordando novidades do mundo científico e divulgando recentes avanços dos grupos de pesquisa.

Abaixo, pode-se ouvir, na íntegra, a edição do podcast que apresenta os trabalhos de Brandão. O destaque é para as explicações sobre como a Realidade Virtual pode ser utilizada na recuperação de pacientes em reabilitação motora e cognitiva, em especial para pessoas que sofreram um AVC e perderam parcialmente os movimentos do corpo.

VEJA TAMBÉM: Jogos virtuais ajudam na recuperação de pacientes com lesão no cérebro – Entrevista de Alexandre Brandão e equipe para a TV Record.

11 de julho de 2017     PORTAL R7

Jogos virtuais ajudam médicas a recuperar pacientes vítimas de lesões cerebrais e derrames. Desenvolvido por pesquisadores de Campinas, no interior de São Paulo, o programa permite que os pacientes consigam fazer sessões sem sair de casa.

Originalmente publicado em Conexão Senado –
texto por Adriana Carla Aragão

Projeto da Unicamp utiliza jogos eletrônicos e realidade virtual como ferramentas para reabilitação física

Um projeto do estudante Alexandre Brandão, do Instituto de Física da Unicamp, utiliza jogos eletrônicos, robôs e óculos de realidade virtual como ferramentas para reabilitação motora e neurofuncional. A jornalista Adriana Carla Aragão conversou sobre o assunto com a orientadora do projeto, a professora Gabriela Castellano.

Ouça a entrevista a seguir: