O futuro do cérebro: a década de 2030 e além

E Eversão

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Em meados do século, deveremos ser capazes de completar o próximo marco na história da IA: a engenharia reversa do cérebro humano. Os cientistas, frustrados por não terem conseguido criar um robô feito de silício e aço, também estão tentando a abordagem oposta: desmontar o cérebro, neurônio por neurônio – assim como um mecânico desmontaria um motor, parafuso por parafuso – e em seguida, executando uma simulação desses neurônios em um computador enorme. Estes cientistas estão sistematicamente a tentar simular os disparos de neurónios em animais, começando com ratos e gatos, e subindo na escala evolutiva dos animais. Este é um objetivo bem definido e deverá ser possível até meados do século.

Fred Hapgood, do MIT, escreve: “Descobrir como o cérebro funciona exatamente como funciona, como sabemos como funciona um motor – reescreveria quase todos os textos da biblioteca”.

O primeiro passo no processo de engenharia reversa do cérebro é compreender sua estrutura básica. Mesmo esta tarefa simples tem sido um processo longo e doloroso. Historicamente, as diversas partes do cérebro foram identificadas durante autópsias, sem qualquer pista quanto à sua função. Isto começou gradualmente a mudar quando os cientistas analisaram pessoas com danos cerebrais e notaram que os danos em certas partes do cérebro correspondiam a mudanças no comportamento. Vítimas de AVC e pessoas que sofriam de lesões ou doenças cerebrais exibiram alterações comportamentais específicas, que poderiam então ser comparadas a lesões em partes específicas do cérebro. O exemplo mais espetacular disso ocorreu em 1848, em Vermont, quando uma haste de metal de 90 cm de comprimento foi cravada no crânio de um capataz de ferrovia chamado Phineas Gage. Este acidente histórico aconteceu quando a dinamite explodiu acidentalmente. A vara entrou na lateral do seu rosto, quebrou sua mandíbula, atravessou seu cérebro e saiu pelo topo de sua cabeça. Milagrosamente, ele sobreviveu a esse terrível acidente, embora um ou ambos os lobos frontais tenham sido destruídos. O médico que o tratou inicialmente não conseguia acreditar que alguém pudesse sobreviver a tal acidente e ainda estar vivo. Ele ficou em estado semiconsciente por várias semanas, mas depois se recuperou milagrosamente. Ele ainda sobreviveu por mais doze anos, fazendo biscates e viajando, morrendo em 1860. Os médicos preservaram cuidadosamente seu crânio e a vara, e eles têm sido intensamente estudados desde então. Técnicas modernas, utilizando tomografias computadorizadas, reconstruíram os detalhes deste acidente extraordinário. Este evento mudou para sempre as opiniões predominantes sobre o problema mente-corpo. Anteriormente, acreditava-se, mesmo nos círculos científicos, que a alma e o corpo eram entidades separadas. As pessoas escreviam conscientemente sobre alguma “força vital” que animava o corpo, independente do cérebro. Mas relatórios amplamente divulgados indicaram que a personalidade de Gage sofreu mudanças marcantes após o acidente. Alguns relatos afirmam que Gage era um homem extrovertido e querido que se tornou abusivo e hostil após o acidente. O impacto destes relatórios reforçou a ideia de que partes específicas do cérebro controlavam diferentes comportamentos e, portanto, o corpo e a alma eram inseparáveis. Na década de 1930, outro avanço foi feito quando neurologistas como Wilder Penfield notaram que, enquanto realizavam cirurgias cerebrais em pacientes com epilepsia, quando Se ele tocasse partes do cérebro com eletrodos, certas partes do corpo do paciente poderiam ser estimuladas. Tocar esta ou aquela parte do córtex pode fazer com que uma mão ou perna se mova. Dessa forma, ele foi capaz de construir um esboço grosseiro de quais partes do córtex controlavam quais partes do corpo. Como resultado, seria possível redesenhar o cérebro humano, listando quais partes do cérebro controlavam quais órgãos. O resultado foi um homúnculo, uma imagem um tanto bizarra do corpo humano mapeada na superfície do cérebro, que parecia um homenzinho estranho, com pontas dos dedos, lábios e língua enormes, mas um corpo minúsculo. nos deram imagens reveladoras do cérebro pensante, mas são incapazes de traçar os caminhos neurais específicos do pensamento, talvez envolvendo apenas alguns milhares de neurônios. Mas um novo campo chamado optogenética combina óptica e genética para desvendar vias neurais específicas em animais. Por analogia, isso pode ser comparado a tentar criar um roteiro. Os resultados dos exames de ressonância magnética seriam semelhantes à determinação das grandes rodovias interestaduais e do grande fluxo de tráfego nelas. Mas a optogenética pode realmente ser capaz de determinar estradas e caminhos individuais. Em princípio, permite até aos cientistas a possibilidade de controlar o comportamento animal, estimulando estas vias específicas. Isto, por sua vez, gerou várias histórias sensacionais nos meios de comunicação. O Drudge Report publicou uma manchete sinistra que gritava: “Cientistas criam moscas controladas remotamente”. A mídia evocou visões de moscas controladas remotamente realizando o trabalho sujo do Pentágono. No The Tonight Show, Jay Leno até falou sobre uma mosca controlada remotamente que poderia voar até a boca do presidente George W. Bush sob comando. Embora os comediantes se divertissem imaginando cenários bizarros em que o Pentágono comandava hordas de insetos com o apertar de um botão, a realidade é muito mais modesta. A mosca da fruta tem cerca de 150 mil neurônios no cérebro. A optogenética permite aos cientistas iluminar certos neurônios no cérebro das moscas da fruta que correspondem a certos comportamentos. Por exemplo, quando dois neurônios específicos são ativados, isso pode sinalizar para a mosca da fruta escapar. A mosca então estende automaticamente as pernas, abre as asas e decola. Os cientistas conseguiram criar geneticamente uma linhagem de moscas-das-frutas cujos neurônios de escape disparavam toda vez que um raio laser era ligado. Se você direcionasse um raio laser para essas moscas-das-frutas, elas decolariam todas as vezes. são importantes. Não apenas seríamos capazes de separar lentamente as vias neurais de certos comportamentos, mas também poderíamos usar essas informações para ajudar vítimas de derrame e pacientes que sofrem de doenças e acidentes cerebrais. Gero Miesenböck, da Universidade de Oxford, e seus colegas conseguiram identificar o mecanismos neurais dos animais desta forma. Eles podem estudar não apenas os caminhos para o reflexo de fuga nas moscas-das-frutas, mas também os reflexos envolvidos no cheiro de odores. Eles estudaram as vias que regem a busca por alimento em lombrigas. Eles estudaram os neurônios envolvidos na tomada de decisões em ratos. Eles descobriram que, embora apenas dois neurônios estivessem envolvidos em comportamentos intrigantes em moscas-das-frutas, quase 300 neurônios foram ativados em camundongos para a tomada de decisões.