Projeto Cérebro Azul: reconstruindo o cérebro para entendê-lo - Psicologia - 2023

Projeto Cérebro Azul: reconstruindo o cérebro para entendê-lo melhor - Psicologia

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O cérebro humano foi descrito como o sistema mais complexo que existe, mas isso não impede os neurocientistas e engenheiros de sonharem em entender completamente como ele funciona. De fato, alguns deles foram propostos para criar uma reprodução digital do cérebro humano ser capaz de realizar pesquisas com ele que seriam impossíveis de realizar por observação e experimentação com um sistema nervoso em funcionamento real.

Esse é exatamente o objetivo do Blue Brain Project, uma iniciativa incrivelmente ambiciosa lançada em 2005, promovida pela IBM e uma universidade suíça (École Polytecnique Fédérale de Lausanne, ou EPFL).

O que foi feito até agora na IBM

Por mais de dez anos, o Projeto Cérebro Azul vem construindo um modelo de computador que contém informações sobre a estrutura e o funcionamento de uma pequena parte do cérebro de um rato. Essa reconstrução digital, que hoje corresponde a pouco mais de um terço de um milímetro cúbico de tecido, visa reproduzir fielmente a maneira como as células nervosas se conectam e ativam umas às outras e até mesmo a maneira como esses padrões de ativação fazem com que o cérebro muda fisicamente com o tempo devido à plasticidade do cérebro.

Além de cobrir muitas outras áreas do cérebro, o Blue Brain Project Tem que dar o salto qualitativo que envolve ir da reconstrução digital do cérebro de um rato para fazer o mesmo com o cérebro humano, muito maior e mais complexo.

O que esse cérebro digital poderia fazer?

O objetivo do Projeto Blue Brain é, em última análise, criar um modelo de computador que possa prever até certo ponto como uma área do tecido neural será ativada se for estimulada de uma determinada maneira. Em outras palavras, o que se pretende é criar uma ferramenta que permita testar hipóteses e tentar repetir várias vezes todo tipo de experimentos realizados com cérebros reais para ver se os resultados obtidos são sólidos e não fruto do acaso.

O potencial deste projeto pode ser enorme, segundo seus promotores, uma vez que a existência de uma reconstrução digital de grandes extensões de neurônios permitiria a obtenção de um "manequim de teste" no qual experimentar todos os tipos de diferentes situações e variáveis que afetariam o maneira pela qual as células nervosas de um cérebro humano são ativadas.

Com este modelo, pode-se, por exemplo, estudar como funcionam todos os tipos de processos cognitivos, como nossa maneira de evocar memórias ou imaginar planos de ação, e também pode ser possível prever que tipo de sintomas causariam uma lesão em certas áreas do cérebro, córtex cerebral. Mas, além disso, poderia servir para resolver um dos grandes mistérios do cérebro humano: como surge a consciência, a experiência subjetiva do que vivemos.

Estudando consciência

A ideia de que a consciência surge do trabalho coordenado de grandes redes de neurônios distribuídos por todo o cérebro, em vez de depender de uma estrutura bem definida oculta por alguma parte do sistema nervoso central, está em muito boa saúde. Isso leva muitos neurocientistas a acreditar que Para compreender a natureza da consciência, o importante é observar os padrões de ativação sincronizada de muitos milhares de neurônios ao mesmo tempo, e não tanto para estudar as estruturas anatômicas do cérebro separadamente.

The Blue Brain Project permitiria precisamente observar e intervir em tempo real nos padrões de ativação de muitas redes neurais, o que só pode ser feito de uma forma muito limitada com cérebros reais, e ver, por exemplo, quais mudanças ocorrem quando alguém passa de estar acordado para dormir sem realmente sonhar, e o que acontece quando a consciência retorna na forma de sonhos durante a fase REM .

As desvantagens do Projeto Blue Brain

Estima-se que o cérebro humano contém cerca de 100 bilhões de neurônios. A isso temos que acrescentar que o funcionamento do sistema nervoso é explicado mais pela forma como os neurônios interagem entre si do que por sua quantidade, que pode variar muito sem afetar o funcionamento geral do cérebro, e, portanto, o que é relevante são os milhares de conexões sinápticas que cada neurônio pode estabelecer com os outros. Em cada conexão sináptica entre dois neurônios, além disso, existem milhões de neurotransmissores que são liberados continuamente. Isso significa que recriar fielmente um cérebro humano é uma tarefa impossível, não importa quantos anos esse esforço seja dedicado.

Os criadores do Blue Brain Project precisam compensar essas deficiências simplificando o funcionamento de seu cérebro digital. O que eles fazem, fundamentalmente, é estudar o funcionamento de uma pequena parte do cérebro de vários ratos (informações coletadas ao longo de vinte anos) e "condensar" essas informações para desenvolver um algoritmo feito para prever os padrões de ativação dessas células nervosas. Uma vez que isso foi feito com um grupo de 1.000 neurônios, os pesquisadores usaram esse algoritmo novamente para recriar 31.000 neurônios disparando da mesma maneira.

O fato de a construção desse modelo provisório ter sido tão simplificada e de o mesmo ser feito com o cérebro humano a ser recriado fez com que muitas vozes se levantassem contra esse projeto caro e de desenvolvimento lento. Alguns neurocientistas acreditam que a ideia de recriar um cérebro digitalmente é absurda, uma vez que o sistema nervoso não funciona com uma linguagem binária ou com uma linguagem de programação predefinida. Outros simplesmente dizem que os custos são muito altos para o desempenho que pode ser obtido com o projeto. O tempo dirá se a iniciativa do Projeto Blue Brain produzirá os resultados esperados.