Última novidade na incansável busca pelo macaco ciborgue: pesquisadores trabalhando com símios no Caltech, o Instituto de Tecnologia da Califórnia, desenvolveram um método para ler seus pensamentos e intenções no nível mais elementar.
A esperança dos cientistas é que um dia as pesquisas levem ao desenvolvimento de próteses robóticas capazes de obedecer aos comandos mentais de usuários humanos, o que poderia melhorar muito a vida de deficientes físicos.
O conceito lembra os ciborgues, palavra surgida do inglês como contração da expressão "cybernetic organisms" --seres que combinam funcionalmente tecidos orgânicos a peças tecnológicas.
A área de pesquisa ficou famosa após os sucessos da equipe de Miguel Nicolelis, médico brasileiro que trabalha na Universidade Duke, Carolina do Norte, EUA.
Começando em 2000, seu grupo fez com que macacos localizados em seu laboratório conseguissem movimentar braços robóticos como se fossem seus. Detalhe: a prótese estava localizada no MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts), e os sinais mentais do macaco foram enviados para lá em tempo real, via internet.
O mais novo avanço não teve a participação do pesquisador brasileiro e, numa primeira olhada, nem parece ser lá grande coisa. Na prática, o que o grupo do Caltech fez foi conseguir que três macaquinhos movessem um cursor numa tela usando apenas seu pensamento. Até aí, Nicolelis já havia conseguido fazer seus símios jogarem até videogame.
A diferença está no tipo de sinal que cada um dos grupos procurava no cérebro dos animais. Enquanto a equipe liderada pelo brasileiro procurava detectar os disparos de neurônios que codificavam o movimento almejado pelo macaco, o grupo do Caltech foi à caça dos sinais neuroniais que registravam a intenção, a meta final do bicho ao se mover.
"Por exemplo, um sinal de meta indica a intenção de agarrar uma maçã, enquanto um sinal de trajetória indicaria a direção pretendida do movimento da mão durante o agarramento", escrevem Richard Andersen e seus colegas, num estudo publicado hoje no periódico científico "Science" (www.sciencemag.org).
Para Andersen, as duas estratégias, a de detectar a intenção e a de detectar o movimento, serão úteis na hora de criar braços robóticos. "Definitivamente, elas são complementares", disse o cientista à Folha. "Quanto mais sinais obtivermos, melhor será o resultado."
Os sinais mentais dos macacos foram coletados com o auxílio de eletrodos implantados cirurgicamente em uma região do cérebro conhecida em "neurologuês" como a área medial intraparietal.
No experimento, conforme os neurônios disparavam, os sinais eram captados pelos eletrodos e enviados a um computador, que os processava.
Inicialmente, os macacos eram estimulados a apontar para uma figura surgida na tela, para que o computador pudesse identificar os padrões de atividade cerebral ligados ao planejamento desse movimento.
Num segundo momento, os pesquisadores executaram um teste em que o macaco atinge o alvo sem realmente mover o braço, apenas planejando o movimento. O sinal é detectado pelo computador e a máquina reage como se o macaco tivesse tocado a tela, sem que o animal chegue a fazê-lo.
Além de codificar a intenção do macaco, os pesquisadores descobriram que podiam medir também sua intensidade. Viram, por exemplo, que os neurônios apresentavam um sinal mais forte quando o símbolo mostrado na tela indicava que o macaco iria receber uma recompensa de sua preferência, como um boa quantidade de suco de laranja.
Ao comprovar que sinais cerebrais mais elementares --que denotam objetivos e intenções-- podem ser decodificados com sucesso, os pesquisadores do Caltech abriram a porta não só para o futuro desenvolvimento de próteses inteligentes, mas para usos ainda mais sofisticados de processamento de informação cerebral.
"Essa pesquisa sugere que todos os tipos de sinal cognitivo de pacientes podem ser decodificados", concluíram os cientistas. "Por exemplo, gravar pensamentos de áreas da fala [no cérebro] poderia aliviar o uso de teclados incômodos e programas lentos de soletração, e gravações de centros emocionais poderiam oferecer uma indicação on-line do estado emocional de um paciente."
A esperança dos cientistas é que um dia as pesquisas levem ao desenvolvimento de próteses robóticas capazes de obedecer aos comandos mentais de usuários humanos, o que poderia melhorar muito a vida de deficientes físicos.
O conceito lembra os ciborgues, palavra surgida do inglês como contração da expressão "cybernetic organisms" --seres que combinam funcionalmente tecidos orgânicos a peças tecnológicas.
A área de pesquisa ficou famosa após os sucessos da equipe de Miguel Nicolelis, médico brasileiro que trabalha na Universidade Duke, Carolina do Norte, EUA.
Começando em 2000, seu grupo fez com que macacos localizados em seu laboratório conseguissem movimentar braços robóticos como se fossem seus. Detalhe: a prótese estava localizada no MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts), e os sinais mentais do macaco foram enviados para lá em tempo real, via internet.
O mais novo avanço não teve a participação do pesquisador brasileiro e, numa primeira olhada, nem parece ser lá grande coisa. Na prática, o que o grupo do Caltech fez foi conseguir que três macaquinhos movessem um cursor numa tela usando apenas seu pensamento. Até aí, Nicolelis já havia conseguido fazer seus símios jogarem até videogame.
A diferença está no tipo de sinal que cada um dos grupos procurava no cérebro dos animais. Enquanto a equipe liderada pelo brasileiro procurava detectar os disparos de neurônios que codificavam o movimento almejado pelo macaco, o grupo do Caltech foi à caça dos sinais neuroniais que registravam a intenção, a meta final do bicho ao se mover.
"Por exemplo, um sinal de meta indica a intenção de agarrar uma maçã, enquanto um sinal de trajetória indicaria a direção pretendida do movimento da mão durante o agarramento", escrevem Richard Andersen e seus colegas, num estudo publicado hoje no periódico científico "Science" (www.sciencemag.org).
Para Andersen, as duas estratégias, a de detectar a intenção e a de detectar o movimento, serão úteis na hora de criar braços robóticos. "Definitivamente, elas são complementares", disse o cientista à Folha. "Quanto mais sinais obtivermos, melhor será o resultado."
Os sinais mentais dos macacos foram coletados com o auxílio de eletrodos implantados cirurgicamente em uma região do cérebro conhecida em "neurologuês" como a área medial intraparietal.
No experimento, conforme os neurônios disparavam, os sinais eram captados pelos eletrodos e enviados a um computador, que os processava.
Inicialmente, os macacos eram estimulados a apontar para uma figura surgida na tela, para que o computador pudesse identificar os padrões de atividade cerebral ligados ao planejamento desse movimento.
Num segundo momento, os pesquisadores executaram um teste em que o macaco atinge o alvo sem realmente mover o braço, apenas planejando o movimento. O sinal é detectado pelo computador e a máquina reage como se o macaco tivesse tocado a tela, sem que o animal chegue a fazê-lo.
Além de codificar a intenção do macaco, os pesquisadores descobriram que podiam medir também sua intensidade. Viram, por exemplo, que os neurônios apresentavam um sinal mais forte quando o símbolo mostrado na tela indicava que o macaco iria receber uma recompensa de sua preferência, como um boa quantidade de suco de laranja.
Ao comprovar que sinais cerebrais mais elementares --que denotam objetivos e intenções-- podem ser decodificados com sucesso, os pesquisadores do Caltech abriram a porta não só para o futuro desenvolvimento de próteses inteligentes, mas para usos ainda mais sofisticados de processamento de informação cerebral.
"Essa pesquisa sugere que todos os tipos de sinal cognitivo de pacientes podem ser decodificados", concluíram os cientistas. "Por exemplo, gravar pensamentos de áreas da fala [no cérebro] poderia aliviar o uso de teclados incômodos e programas lentos de soletração, e gravações de centros emocionais poderiam oferecer uma indicação on-line do estado emocional de um paciente."
Folha Online
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