Quando erguemos a mão para beber um simples copo d’água, nosso corpo trabalha em frações de segundos emitindo sinais elétricos do cérebro para que os neurônios se comuniquem entre si e acionem os músculos. Assim, seguramos o copo na medida certa para não o deixar cair nem esmagá-lo, caso seja de plástico ou papel. A análise do fluxo e das características desses sinais levou o professor Hélio Cabral, do Núcleo de Tecnologia em Engenharia Biomédica do Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia (Coppe/UFRJ), a ser agraciado com um dos principais reconhecimentos internacionais para jovens pesquisadores na área de eletrofisiologia, eletromiografia e controle neuromuscular: o Carlo J. De Luca Award.
A premiação ocorreu durante o XXVI International Society of Electrophysiology and Kinesiology Congress (Isek, em tradução livre, Sociedade Internacional de Eletrofisiologia e Cinesiologia), realizado em Jyväskylä, na Finlândia. Carlo J. De Luca introduziu princípios de engenharia no campo da neurofisiologia e ganhou notoriedade por combinar princípios de controle motor com os fundamentos da biomecânica. As pesquisas do cientista, que faleceu há 10 anos, trouxeram avanços para o conhecimento do controle neuromuscular, do processamento de sinais e da tecnologia de sensores eletromiográficos.
Com John Basmajian, De Luca estruturou a Sociedade Internacional de Eletrofisiologia e Cinesiologia. A premiação na área é em homenagem a ele, que acreditava firmemente na criação de oportunidades para jovens pesquisadores. “Receber o prêmio me deixa muito feliz pelo reconhecimento dos especialistas na área em todo o mundo e pela valorização do meu conhecimento e do trabalho que faço aqui no Brasil, na Universidade onde iniciei minha formação e onde hoje sou professor”, afirmou Cabral.
As pesquisas do professor da UFRJ têm foco em neuroengenharia e fisiologia aplicada do sistema neuromuscular, com ênfase particular na aquisição e no processamento de sinais eletromiográficos (EMG). O objetivo é investigar o controle neural do movimento humano e avançar na interpretação dos sinais neurais derivados da eletromiografia em diversos contextos, que incluem exercícios, distúrbios neuromusculares e a capacidade do cérebro de se adaptar, mudar e criar novas conexões, que ajudam a aprender coisas novas e a recuperar funções após lesão ou AVC (plasticidade neural).
Segundo o professor, o uso da EMG de alta densidade analisa, com vários eletrodos conectados à pele, as atividades dos neurônios motores que controlam os músculos. “Todos os trabalhos que apresentei na Finlândia se baseiam em pesquisas que gravaram a ação individual desses neurônios. Assim, tenho uma janela direta do controle neural na contração muscular e do movimento”, explicou.
Cabral apresentou evidências de como as trocas de sinais comuns (oscilações sinápticas) entre os neurônios são alteradas por mudanças no comprimento muscular quando realizamos tarefas manuais, como agarrar objetos. Um dos resultados desses estudos é associado ao tremor fisiológico, movimento rítmico natural do corpo humano presente em todas as pessoas saudáveis, mas que se torna visível devido a diversos fatores, como o estresse, noites mal dormidas ou excesso de cafeína.
Para o cientista, os estudos vão dar subsídios para a manipulação de exercícios e intervenções fisioterápicas de forma a ajustar a frequência de controle comum que chega aos neurônios. “Com a técnica que uso, consigo voltar às atividades de neurônios motores individuais e entender como é orquestrado o compartilhamento de sinais comuns entre esses neurônios. As nossas descobertas servem tanto para pesquisa de base, como em neurofisiologia, quanto para a aplicada, em intervenções biomecânicas afetando o controle muscular, por exemplo”, concluiu.