Computadores orgânicos.

Computadores orgânicos – Redes de cérebros.

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Redes cerebrais.

 

A resistência é inútil. Os cientistas estão a um passo de Borg do seriado “Star Trek”. Interconectam cérebros por micro fios, formando “brainets”, verdadeiras redes cerebrais para resolver problemas em equipe. Esses experimentos são feitos com ratos e macacos.

Os pesquisadores dizem que essas interfaces cérebro-a-cérebro, poderão levar a “computadores orgânicos”, formados de vários cérebros de animais interconectados.

Cientistas em todo mundo estão desenvolvendo interfaces cérebro-máquina, através das quais pessoas e animais de laboratório podem controlar braços robóticos e exoesqueletos, usando apenas a mente. O trabalho consiste em converter sinais cerebrais para sinais de computador e vice-versa.

Recentemente o neurobiólogo Miguel Nicolelis, do Duke University Medical Center e seus colegas, desenvolveram as primeiras interfaces cérebro-a-cérebro. Matrizes de fios microscópicos implantados nos cérebros de ratos permitiram a transferência, em tempo real, de dados entre os cérebros de parres dos roedores. Um conjunto de ratos ia aprender a resolver problemas de movimento, isto é, baseados em toque. Sua atividade cerebral foi registrada como padrão de estimulação elétrica, que foi transferido para o cérebro de um outro conjunto de ratos, ajudando os animais receptores a resolver esses problemas mais rapidamente.

Assim, Nicolelis e seus colegas, usaram interfaces cérebro-a-cérebro para criar o que eles chamam de redes cerebrais, ou “brainets”, que podem trabalhar juntos para completar tarefas simples.

Numa sequência de experiências, os cientistas ligaram macacos rhesus em grupos de dois (B2) ou três (B3). Os primatas, todos sentados em salas separadas, dividindo a atividade cerebral relacionada a seus sentidos e movimentos.

Na pesquisa seguinte, os macacos tinham que controlar os movimentos de um braço de macaco virtual, realista, sobre um monitor de vídeo. A quantidade de controle que cada primata tinha sobre o braço dependia da experiência. Por exemplo, numa experiência em B2, cada macaco podia controlar apenas uma das duas dimensões de movimento do braço, como para cima e para baixo, ou para direita e para esquerda. Na B3, cada um tinha controle sobre duas, de três dimensões do movimento, para cima e para baixo, para direita e esquerda ou para frente e para trás.

Guiando com sucesso o braço para um alvo em movimento, eles ganham uma pequena recompensa em forma de suco. Os cientistas descobriram que, com treinamento de longo prazo, os macacos coordenam cada ver melhor o movimento, sincronizando a atividade cerebral, resultando melhor desempenho.

Num outro conjunto de experiências, os investigadores ligaram três ou quatro ratos adultos em uma rede cerebral, para resolver problemas computacionais básicos. Implantaram matrizes de fios microscópicos no córtex somatossensorial primário dos animais, na região do cérebro relacionada com o sentido do tato. Em seguida realizaram uma leve estimulação elétrica dessa parte do cérebro, gerando provavelmente uma sensação tátil de algum tipo, segundo Nicolelis.

 

Durante um desses experimentos de estimulação, ratos sedentos aprenderam que podiam obter água sincronizando a atividade elétrica de seus cérebros. Não se sabe exatamente o que eles fazem para mudar a atividade cerebral, disse Nicolelis.

Com o tempo as redes cerebrais de ratos aprenderam a completar a tarefa computacional simples de reconhecimento de padrões. Os ratos reconheceram diferentes padrões de estimulação cerebral, sincronizando sua atividade cerebral quando receberam um determinado estímulo e dessincronizando-o ao receber outro padrão de estímulo, disseram os pesquisadores.

O estudo revelou que a capacidade de reconhecimento de tal padrão, pode ser usado para prever uma possibilidade aumentada ou diminuída de chuva. Os ratos receberam os padrões de estimulação elétrica correspondentes aumentando ou diminuindo temperatura do ar e aumentando ou diminuindo a pressão do ar. Diminuir a pressão do ar e aumentar a temperatura, muitas vezes sinaliza tempestades de primavera na noite da Carolina do Norte, onde a ­pesquisa foi realizada. As redes cerebrais previram a possibilidade de chuva, com precisão de 41%, muito superior ao acaso e melhor do que os ratos que receberam dados únicos.

“Os ratos puderam dividir tarefas entre eles, pelo que sua carga de trabalho individual foi muito menor”, disse Nicolelis. “Nós não esperávamos isso no começo”.

Uma aplicação clínica potencial desta pesquisa é conectar pacientes paralisados com voluntários saudáveis para ajuda-los a aprender se mover novamente, ou ajudar pacientes a aprender controlar membros robóticos ou exoesqueletos”, disse Nicolelis.

“Esperamos ser capazes de informar dados sobre essas pesquisas em poucos meses. Um dia, isso também poderá ajudar pacientes com AVC, pacientes com epilepsia e outras doenças neurológicas. Além disso, isso poderá ser feito de forma não invasiva, em vez de usar implantes, como fizemos em nossos experimentos com macacos e ratos”.

Artigo original em Ciência Viva.

Décio Adams

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