SIGA O
Correio Braziliense

publicidade

Ciência

Transmissão de pensamento

Grupo do brasileiro Miguel Nicolelis faz com que o sinal cerebral de um rato seja interpretado por outro animal. A pesquisa deve beneficiar áreas como a computação e a medicina

INFORMAÇÕES PESSOAIS:

RECOMENDAR PARA:

- AMIGO + AMIGOS
Preencha todos os campos.

postado em 02/03/2013 08:00 / atualizado em 01/03/2013 11:16

Bruna Sensêve

A comunicação não depende mais de sons, palavras, imagens ou gestos. É possível passar informações diretamente de um cérebro para outro. Simples assim. Por mais fantástica que possa parecer, essa forma de transmissão de dados foi alcançada pelo brasileiro Miguel Nicolelis e sua equipe, que apresentaram ontem um estudo no qual os sinais cerebrais de um rato foram transmitidos a outro, permitindo que eles realizassem juntos algumas tarefas. E tudo isso com um detalhe particularmente intrigante: o experimento funcionou mesmo quando um animal estava em Durham, nos Estados Unidos, e outro, em Natal, no Brasil. Ao Correio, o neurocientista afirmou que a experiência já está sendo testada  em macacos e pode originar, no futuro, o primeiro “computador orgânico”.

Os resultados publicados na revista Scientific Reports, do grupo Nature, dão continuidade a um estudo divulgado há duas semanas. Na primeira pesquisa, Nicolelis descreve cobaias que — graças a microeletrodos implantados no cérebro e ligados a um sensor — foram capazes de sentir em seus bigodes a presença da luz infravermelha, algo até então impossível para qualquer mamífero.

Desta vez, a busca por explorar a capacidade plástica do cérebro levou ao desenvolvimento da interface cérebro-cérebro, nome do equipamento que transforma a atividade cerebral de um rato em sinal elétrico e o envia diretamente ao córtex de outro animal (veja infografia). “No primeiro estudo, usamos a luz infravermelha. Agora, mostramos que podemos colocar animais em comunicação e fazer um estímulo elétrico do cérebro do primeiro animal ser interpretado pelo segundo”, diz Nicolelis.

Para terem certeza de que os ratos  compreendiam a informação transferida, os cientistas fizeram diversos testes. Basicamente, os experimentos consistiam em treinar uma dupla de roedores a executar uma tarefa, como apertar uma alavanca sempre que uma luz acima dela se acendesse. Tarefa cumprida, uma prenda era recebida.

Familiarizadas com esse mecanismo, as cobaias receberam implantes de microfios no córtex somatossensorial (região do cérebro associada à sensação de toque) e no córtex motor primário (responsável pelos movimentos voluntários). Então, os bichos foram levados a caixas munidas com o mesmo conjunto de alavancas, mas em uma delas, não havia luz alguma para orientar o animal a respeito de qual haste pressionar.

O primeiro animal, denominado codificador, ficava no cubículo com as luzes. A lâmpada se acendia, ele apertava a alavanca e recebia uma porção de água para matar a sede. No momento em que ele realizava o movimento desejado, suas ondas cerebrais eram captadas pelos eletrodos e transformadas em um estímulo elétrico. Esse sinal era enviado ao companheiro, chamado de decodificador, que o recebia pelos eletrodos implantados no córtex. Mesmo sem luz para guiá-lo, o segundo rato era capaz de saber qual alavanca apertar para receber a água, orientado apenas pela “transferência de pensamento”.

O neurocientista explica que, com o passar do tempo, a decisão do segundo rato também passou a influenciar o primeiro. Claramente, não foram todas as vezes que o segundo animal conseguiu entender qual era a mensagem do seu parceiro. Quando o decodificador errava, o primeiro rato recebia só metade de sua prenda. Inconformado, o animal passou a realizar movimentos mais precisos, gerando um padrão cerebral mais claro. Logo, mais fácil de ser interpretrado pelo segundo animal. “É uma forma de comunicação nova entre os animais. Nós já começamos a fazer em macacos, com uma tarefa bem mais complexa. É muito interessante, e estamos bem avançados”, adianta Nicolelis, sem poder dar mais detalhes antes da publicação do experimento com símios.

Cruzando continentes
Como se não fosse suficiente a transferência direta e em tempo real de informações sensoriais e motoras entre dois cérebros, a equipe decidiu ir, literalmente, mais longe. Toda a tecnologia da Universidade de Duke (EUA), onde Nicolelis coordena um laboratório de neurociências, foi replicada no Instituto Internacional de Neurociências de Natal Edmond e Lily Safra (IINN-ELS), em Natal. Os sinais cerebrais de um primeiro rato instalado no Brasil foram transmitidos pela internet ao segundo rato acima da linha do Equador. “É surpreendente, porque é uma rede que tem ruído na linha e, mesmo assim, nós conseguimos fazer os experimentos do mesmo jeito, com os mesmos resultados”, ressalta Nicolelis.

O trabalho em Natal foi coordenado pela neurocientista Carolina Kunicki. Segundo ela, a transferência de tecnologia de Duke iniciou-se em 2006, quando o IINN-ELS foi criado. O processo envolveu a importação de equipamentos e a vinda de engenheiros e pesquisadores da universidade americana para o instituto brasileiro. “Esse intercâmbio entre as duas instituições promoveu o treinamento de pesquisadores e estudantes brasileiros, como foi o meu caso”, conta.

Segundo ela, a pesquisa mostra que um sistema complexo foi formado pela conexão dos cérebros dos animais, já que os dois mudaram seu comportamento conforme os desempenhos do parceiro. “Isso sugere que a nova interface pode permitir a criação de um sistema altamente complexo, formado por cérebros interligados. No futuro, em vez de uma dupla, nós poderemos construir uma rede de cérebros mutuamente interligados”, revela. Essa estrutura é o que a dupla de brasileiros denomina de “computador orgânico”, capaz de resolver problemas que inicialmente seriam considerados não computáveis. “Esse estudo pode servir como base para estudos de interação social e dispositivos de computação em sistemas biológicos”, conclui Kunicki.

Nicolelis ressalta que essas técnicas também têm potencial para serem usadas na reabilitação neurológica de pacientes, conectando artificialmente áreas do mesmo cérebro que foram desconectadas por derrame, traumas ou tumores. “Existem outras possibilidades que não podemos falar agora, porque elas são bem remotas, mas essa tecnologia abre uma completa nova área de pesquisa.”

Palavra de especialista

Inspirador e promissor
“O trabalho é mais uma demonstração das possibilidades que a tecnologia pode trazer quando combinada a um sistema biológico. Era sabido que podemos gravar e estimular a atividade cerebral por meio de eletrodos implantados. O que há de novo é a ligação direta entre dois cérebros e a capacidade de ambos em estabelecer comunicação para cooperar. É importante notar que a ligação era unidirecional, embora um feedback tenha sido dado ao primeiro rato por outros meios. Tenho certeza de que o professor Nicolelis nos surpreenderá com uma interface bidirecional. Esse foi um trabalho fundamental e exploratório, e, embora nós possamos criar uma variedade de aplicações, não vamos ver humanos com essas interfaces neurais em breve. Existem várias questões  para serem resolvidas antes. Um trabalho inspirador e promissor.”

Max J. Ortiz Catalan
, pesquisador da Universidade de Tecnologia Chalmers, na Suécia, responsável pelo desenvolvimento do que pode vir a ser a primeira prótese de braço controlada pelo pensamento

Postura criticada

Uma carta publicada no blog da Sociedade Brasileira de Neurociências e Comportamento (SBNeC) e no Jornal da Ciência, editado pela Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência (SBPC), acirrou os ânimos da comunidade científica brasileira esta semana. Assinado por sete neurocientistas, o texto questiona a postura de Miguel Nicolelis e o acusa de agir exclusivamente em proveito próprio. Os signatários são ex-membros do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Interfaces Cérebro-Máquina (INCeMaq), do qual Nicolelis é coordenador. Segundo o grupo de cientistas, na primeira reunião do grupo, em julho de 2010, o professor da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) Márcio Flávio Dutra Moraes apresentou um projeto desenvolvido por seu laboratório muito similar ao publicado há duas semanas por Nicolelis na revista Nature Communications.

Moraes explica que não questiona a autoria do estudo de Nicolelis, mas lamenta a falta de apoio aos trabalhos realizados com tecnologia inteiramente brasileira. Em entrevista ao Correio, Moraes detalhou as dificuldades enfrentadas por seu grupo para concretizar a pesquisa por deficiências orçamentárias e de equipamentos. Ele acredita que, ao tomar conhecimento dos experimentos na capital mineira, Nicolelis, como coordenador do INCeMaq, poderia ter proposto uma parceria, já que conduzia um estudo muito parecido. Nicolelis declarou que não tem mais nada a dizer sobre o assunto e que seu trabalho e seus advogados falarão por ele. “Estou tranquilo. Nossa resposta foi dada e os documentos estão lá para todo mundo ver. Daqui para frente é só ciência”, disse o pesquisador da Universidade de Duke. (BS)

 

 

Tags:

publicidade

publicidade