Os Primórdios do "Computador Orgânico"

Neurocientista brasileiro consegue fazer ratos trocarem informações cerebrais a quase 10 mil km de distância. A novidade é resultado da primeira interface cérebro-cérebro e pesquisadores já vislumbram a formação de um "computador orgânico"

Estudo liderado pelo neurocientista brasileiro Miguel Nicolelis, pesquisador do Centro de Neuroengenharia da Universidade de Duke (EUA), e pesquisadores do Instituto Internacional de Neurociências (IINN-ELS) de Natal (Brasil), descreve o funcionamento da primeira interface cérebro-cérebro que permite a transferência direta, em tempo real, de informações sensoriais e motoras entre os cérebros de ratos. A pesquisa foi publicada pela revista Scientific Reports em 28 de fevereiro de 2013.

Os pesquisadores ligaram os cérebros de animais de Durham, Carolina do Norte (EUA); a outros nos Laboratório do IINN-ELS, em Natal, Rio Grande do Norte (Brasil).

De acordo com o estudo, a conquista pode permitir, no futuro, a ligação de vários cérebros para formar o que os pesquisadores denominaram de o primeiro "computador orgânico", permitindo o compartilhamento de informação motora e sensorial entre grupos de animais.

"Nossos estudos anteriores com interfaces cérebro-máquina tinham nos convencido de que o cérebro é muito mais plástico do que pensávamos," disse Nicolelis. " Naqueles experimentos, o cérebro foi capaz de se adaptar facilmente a aceitar estímulos vindos de dispositivos de fora do corpo e até mesmo aprender a processar luz infravermelha gerada por um sensor artificial. Então, a pergunta que norteou o presente estudo foi: já que o cérebro pode assimilar sinais de sensores artificiais, será que poderia também assimilar informações geradas por sensores vindos de um corpo diferente?".

Para testar essa hipótese, em uma série de experimentos, os pesquisadores primeiro treinaram pares de ratos para resolver um problema simples: pressionar a alavanca correta quando uma luz indicadora acendesse acima da alavanca, para obter um gole de água. Depois eles conectaram os cérebros dos dois animais por meio de duas matrizes de microelétrodos inseridos na área do córtex que processa a informação motora.

Um animal da dupla foi designado como o animal "codificador". Este animal recebeu um sinal visual que o informou qual alavanca pressionar para receber uma recompensa líquida. Uma vez que este rato "codificador" pressionou a alavanca correta, uma amostra da atividade cerebral que codificou a decisão comportamental dele foi traduzida para um padrão de estimulação elétrica, que foi enviado diretamente ao cérebro do segundo animal da dupla, conhecido como o animal "decodificador". O rato decodificador tinha os mesmos tipos de alavancas em sua câmara, mas não recebeu qualquer sinal visual indicando qual alavanca ele deveria pressionar para obter uma recompensa. Portanto, para pressionar a alavanca correta e receber a recompensa que desejava, o rato decodificador dependia do sinal transmitido pelo codificador por intermédio da interface cérebro-cérebro.

Os pesquisadores, então, realizaram testes para determinar quão bem o animal decodificador podia decifrar o sinal cerebral do rato codificador, para escolher a alavanca correta. Na média, o rato decodificador obteve uma taxa de sucesso de cerca de 70 por cento, apenas ligeiramente abaixo da possível taxa máxima de sucesso de 78 por cento, que os pesquisadores haviam considerado como possível. Esta taxa máxima era o que os pesquisadores descobriram que podiam conseguir, quando eles transmitiam sinais elétricos regulares diretamente para o cérebro do rato decodificador, que não tinham sido gerados pelo codificador.

Pesquisadores da Duke e do IINN-ELS estão agora trabalhando em experimentos para vincular vários animais cooperativamente, para resolver tarefas comportamentais mais complexas. Nicolelis introduziu originariamente o conceito de uma " rede cerebral" em seu livro Muito Além do Nosso Eu: a nova Neurociência que une cérebros e máquinas e como ela pode mudar nossas vidas (Cia das Letras, 2011).

"Nós não podemos sequer prever que tipos de propriedades emergentes surgirão quando os animais começarem a interagir como parte de uma Brainet. Em teoria, você poderia imaginar que a combinação de cérebros poderia fornecer soluções que cérebros individuais não podem alcançar sozinhos. "Esta ligação até poderia significar que um animal incorporaria o senso de "eu" de outro animal" , disse ele. "De fato, os nossos estudos dos ratos decodificadores nestas experiências mostraram que o cérebro do decodificador começou a representar no seu córtex tátil não só os próprios bigodes, mas também os bigodes do rato codificador. Detectamos neurônios corticais que responderam a ambos os conjuntos de bigodes, o que significa que o rato criou uma segunda representação de um segundo corpo além do próprio". Estudos básicos de tais adaptações podem levar a um novo campo que Nicolelis chama de "neurofisiologia da interação social".

Assista ao vídeo do experimento:

Fonte: isaude.net