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Com os avanços a ocorrerem mais rapidamente do que em qualquer outro campo da ciência, muita coisa tem acontecido na neurociência ao longo de 2019. Aqui estão três áreas genuinamente alucinantes da investigação em neurociência que desafiam os nossos preconceitos sobre quem somos ou quem poderíamos ser.
Neste momento, os neurocientistas do Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva estão literalmente a construir “cérebros em miniatura” geneticamente enxertados com múltiplas versões do ADN de Neandertal. Usando a biotecnologia futurística ascendente conhecida como CRISPR minicérebros do tamanho de lentilhas conterão aglomerados de neurônios vivos cultivados a partir de células-tronco, realizando atividade cerebral real.
Embora sejam demasiado pequenos para envolver qualquer comportamento complexo como a comunicação, espera-se que revelem diferenças na actividade cerebral fundamental que os Neandertais podem ter tido. Desta forma, a genética está a fornecer uma espécie de telescópio histórico para a neurociência, permitindo-lhe observar o funcionamento dos cérebros antigos. Tudo isso a partir de DNA preservado em fragmentos ósseos durante dezenas de milhares de anos.
E se você acha que isso é algo tão simples quanto algumas células em uma placa de Petri... pense novamente. Os pesquisadores alemães estão planejando conectar os minicérebros neandertais a robôs, a fim de observar resultados comportamentais. Ainda mais ambicioso do que o enredo de um filme futurista de ficção científica, se for bem-sucedido, a mente simplesmente fica confusa com o que será possível nos próximos anos – alguém que seja empregada doméstica robô Neandertal?!
Um dos maiores desafios que os neurocientistas enfrentam é que é muito difícil estudar cérebros vivos. Mesmo com cérebros falecidos recentemente, os neurônios se decompõem rapidamente nas horas após a morte, literalmente desintegrando-se. Para enfrentar esse desafio, neurocientistas entusiasmados da Universidade de Yale criaram uma biotecnologia de vanguarda chamada BrainEx . Este sistema de suporte de alta tecnologia foi projetado para manter as células cerebrais vivas, da mesma forma que o cabelo e as unhas continuam a crescer post-mortem.
Colocando a tecnologia à prova, os pesquisadores usaram o BrainEx para restaurar a atividade sináptica e a circulação em um cérebro de porco que estava morto há quatro horas. O cérebro foi removido do porco e revivido com um suprimento de sangue artificial usando uma mistura patenteada de agentes protetores, estabilizadores e de contraste. Isto ocorreu pouco antes de a destruição das funções celulares e moleculares começar a ocorrer. A imagem abaixo mostra a diferença entre um cérebro de porco em desintegração normal 10 horas após a morte (esquerda) e células com aparência saudável no cérebro de porco revivido (direita).
Aí vem a parte do zumbi. Embora os neurônios estivessem sendo mantidos vivos e funcionando, não havia atividade funcional de nível superior nos circuitos cerebrais – tão vivos e mortos ao mesmo tempo. Esta mudança da ficção do tipo Frankenstein para a não-ficção mostra como a neurociência pode mudar grandes questões éticas do filosófico para o prático.
A biotecnologia não se limita aos porcos zumbis; em princípio, ela funcionará com qualquer tipo de cérebro de mamífero... incluindo humanos! A descoberta tem um enorme potencial para melhorar o nosso conhecimento prático sobre como funciona a nossa mente. Ao mesmo tempo, parece irritantemente perto de trazer os mortos de volta à vida.
Numa nota mais inspiradora, 2019 também assistiu ao desenvolvimento de um sistema informático capaz de traduzir a atividade cerebral em fala sintetizada. Funciona decodificando os movimentos dos músculos envolvidos na fala por meio de impulsos nervosos analisados por meio da atividade eletrofisiológica. Os resultados de um experimento na Universidade da Califórnia em São Francisco mostraram que uma versão protótipo poderia interpretar com sucesso a linguagem por meio de sinais nervosos musculares, se falasse devagar.
Os pesquisadores esperam melhorar a biotecnologia para velocidades naturais de fala , que giram em torno de 150 palavras por minuto. Ainda assim, já é bastante notável considerando que apenas os sinais cerebrais são medidos. Aqui está um vídeo que demonstra como os padrões de atividade cerebral do córtex somatossensorial do falante, decodificados em movimentos do trato vocal, podem então ser interpretados como linguagem.
Muitos cientistas já tentaram resolver este problema antes e falharam. Esses pesquisadores adotaram uma nova abordagem ao criar modelos de inteligência artificial para construir simulações de tratos vocais. Na verdade, a IA aprendeu sozinha a partir de uma biblioteca de dados de experimentos de fala e treinou suas redes neurais para ser capaz de decodificar a linguagem a partir de movimentos vocais. Estes desenvolvimentos poderão ser passos importantes na simulação da biologia humana em programas de computador para fins de investigação.
Do ponto de vista médico, muitos pacientes com problemas de garganta ou neurológicos, como derrames ou paralisia, podem perder completamente a capacidade de falar. Esta neurotecnologia aliada a um smartphone poderá permitir que pessoas sem voz falem normalmente em tempo real, no dia a dia, simplesmente pensando em falar.
No entanto, como a voz simulada requer apenas a leitura de uma pequena região da atividade cerebral, e a fala pode ser enviada para praticamente qualquer computador, então, potencialmente, qualquer pessoa poderia comunicar-se silenciosa e secretamente com qualquer pessoa com um smartphone e fones de ouvido. Como esse sistema pode ser bidirecional, ele representa uma solução neurotecnológica literal para a telepatia humana. As possibilidades são infinitas.
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