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Nicolelis: “Criamos outra forma de comunicação entre cérebros”


11/03/2013 - 16h59

Para realizar o novo experimento toda a tecnologia teve de ser transferida da Duke para o IINN. Na foto, Carolina Kunichi, que conduziu a parte brasileira. Para Nicolelis, esse trabalho é o primeiro de uma série que vai mostrar que a história do ‘apagão’ científico do Instituto de Natal é uma falácia

por Conceição Lemes

Neste domingo 10, a CNN americana dedicou o seu  The Next List, programa que trata de inovação científica e tecnológica, ao Instituto Internacional de Neurociências de Natal (IHNN), no Rio Grande do Norte, e às pesquisas desenvolvidas pelo neurocientista e professor Miguel Nicolelis.

Durante 30 minutos (21 sem os comerciais), o The Next List  o destacou o pioneirismo do cientista brasileiro:  “A pesquisa que pode fazer o  milagre de permitir que tetraplégicos voltem a andar”.

E apresentou o projeto de IINN como um modelo revolucionário de fazer ciência.  Nicolelis trabalha na Universidade Duke, em Durham, nos EUA, e no IINN, do qual é fundador.

Pela segunda vez, em 11 dias, o IINN ultrapassa as nossas fronteiras.

A primeira foi em 28 de fevereiro, quando a revista Scientific Reports, do grupo Nature, publicou estudo do grupo liderado por Nicolelis, do fazem parte Miguel Pais Vieira, Mikhail Lebedev e Jing Wang (os três da Duke) e Carolina Kunicki (do IINN).

Pela primeira vez, pesquisadores conseguiram  conectar eletronicamente os cérebros de pares de ratos, permitindo que os animais se comunicassem diretamente  para solucionar tarefas comportamentais simples.

Como teste final do sistema, os cientistas ligaram os cérebros de dois animais que estavam a milhares de quilômetros de distância: um na Duke e outro no IINN. A equipe criou a chamada interface cérebro-cérebro, quebrando o paradigma da área interface cérebro-máquina.

“Nós criamos outra forma de comunicação entre cérebros de animais”, explica Nicolelis. “Nossos estudos anteriores já tinham nos convencido de que o cérebro é muito mais plástico do que pensávamos. E esta nova pesquisa mostrou uma capacidade totalmente inédita de adaptação do cérebro, uma tamanha plasticidade cerebral que ninguém esperaria nem tinha medido ainda.”

DESCOBERTA ABRE PERSPECTIVAS FANTÁSTICAS

No futuro, essa conquista pode possibilitar a ligação de vários cérebros para formar o que os pesquisadores denominaram de o primeiro “computador orgânico”, que pode permitir o compartilhamento de informação motora e sensorial entre grupos de animais.

“Este estudo abre a possibilidade de fazermos reparos eletrônicos em tecidos cerebrais, reconectando áreas do mesmo cérebro”, conjectura. “Suponhamos alguém que perdeu os movimentos devido a acidente vascular cerebral ou que ficou cego por causa de  uma lesão cerebral. Acredito que mais adiante será possível refazermos as conexões perdidas no cérebro, recuperando os movimentos ou a visão dessa pessoa por meio de uma tecnologia que começou com este estudo que publicamos agora.”

“Daqui a muitas décadas, não sei quantas, nós vamos poder comunicar brain to brain [cérebro a cérebro]”, prevê. “É uma coisa que eu chamei no meu livro [Muito Além do Nosso Eu: a nova Neurociência] de ‘rede cerebral’. Seria uma internet sem usarmos os dedos ou a fala, só pensando.”

Telepatia?

“Quase isso, mas não é, já que a telepatia, por definição, não coloca chip no meio”, expõe. “Mas, de qualquer maneira, libera a possibilidade de num futuro muito remoto, que provavelmente nunca verei, de transmitirmos trechos dos nossos pensamentos.”

Experimentos anteriores do grupo de Nicolelis já tinham demonstrado que o cérebro é capaz de aceitar facilmente estímulos vindos de dispositivos de fora do corpo e até mesmo aprender a processar luz infravermelha gerada por um sensor artificial.

Os pesquisadores então se perguntaram: já que o cérebro pode assimilar sinais de sensores artificiais, será que poderia também assimilar informações geradas por sensores vindos de um corpo diferente?”

Foi a questão que norteou o trabalho publicado pela Scientific Reports há 11 dias.

OS PRINCIPAIS PASSOS DA NOVA PESQUISA

Para testar essa hipótese, primeiro, os pesquisadores treinaram duplas de ratos para resolver um problema simples: pressionar a alavanca correta para obter como recompensa um gole de água.

Depois, conectaram os cérebros dos dois animais por meio de microeletrodos inseridos na área do córtex que processa a informação motora.

Um animal da dupla foi o codificador e o outro, o decodificador. O primeiro recebeu um treinamento muito mais intenso que o segundo para entender o mecanismo do teste. O segundo, apenas o básico.

O codificador é que fazia a tarefa e gerava a informação. Ele enviava a sua decisão ao decodificador, o receptor da “mensagem”. O decodificador tinha de reproduzir a decisão tomada pelo codificador; a única informação de que dispunha era a que veio do animal codificador.

Numa primeira série de experimentos, o rato codificador via uma luz que aparecia à sua esquerda ou à sua direita e “dizia” qual a alavanca deveria apertar para receber um pouco de água. Cada vez que acertava a barra correta, uma amostra da atividade cerebral dele, traduzida para um padrão de estimulação elétrica, era transmitida diretamente ao cérebro do segundo animal, o decodificador.

O rato decodificador tinha os mesmos tipos de alavancas em sua câmara, mas não recebia  qualquer sinal visual, indicando qual deveria pressionar para obter uma recompensa. Portanto, para pressionar a alavanca correta e receber a recompensa que desejava, dependia do sinal transmitido pelo codificador por intermédio da interface cérebro-cérebro.

Quando os dois acertavam, o rato codificador recebia uma recompensa extra por ter ajudado o outro. Mas se o decodificador não tivesse êxito, o codificador perdia o bônus.

Na média, o rato decodificador obteve uma taxa de sucesso de cerca de 70%, apenas ligeiramente abaixo da taxa máxima de sucesso de 78%, que os pesquisadores haviam considerado como possível.

“Aí, aconteceu algo muito interessante”, conta Nicolelis. “Quando o rato decodificador errava, o codificador mudava tanto a sua função cerebral quanto a comportamental, de forma a facilitar o acerto do seu parceiro. O codificador  também tomava uma decisão mais rápida, limpa e precisa ao escolher a alavanca correta para pressionar. Invariavelmente, quando o codificador fazia essas adaptações, o decodificador tomava a decisão certa com mais frequência, de forma que ambos conseguiam uma recompensa melhor.”

Numa segunda série de experimentos, os pesquisadores treinaram duplas de ratos para distinguir a abertura estreita da larga da câmara de testes, usando os seus bigodes faciais.

Se a abertura era estreita, os ratos tinham de colocar o nariz na porta do lado esquerdo da câmara, para receber uma recompensa. Quando a abertura era mais larga, eles tinham que colocar o nariz na porta do lado direito.

Os pesquisadores dividiram então os ratos em codificadores e decodificadores. Os decodificadores foram treinados para associar pulsos de estimulação elétrica do córtex tátil com uma recompensa presente do lado esquerdo. Já na ausência dessa estimulação, eles deveriam colocar o nariz na porta à direita.

Durante as tentativas em que os codificadores acertaram a largura da abertura e transmitiram a escolha para o cérebro dos decodificadores, estes conseguiram uma taxa de sucesso de cerca de 65%, significativamente acima do que seria esperado apenas pelo acaso.

“CONVERSA” ENTRE UM RATO DOS EUA E OUTRO DE NATAL

Aí, quando os ratos já estavam craques, os pesquisadores foram além. Testaram os limites de transmissão da comunicação cérebro-cérebro. Colocaram ratos codificadores no laboratório do Instituto Internacional de Neurociências de Natal, para que transmitissem, via internet, seus sinais corticais para ratos decodificadores no laboratório da Duke. A experiência deu certo.

“Apesar de os animais  estarem  em  continentes  diferentes,  com  a  transmissão  ruidosa resultante e atrasos de sinal, eles ainda puderam se comunicar”, diz Miguel Pais Vieira, pós-doutorando e primeiro autor do estudo. “Isso sugere que no futuro poderemos criar uma rede de cérebros de animais distribuídos em vários locais diferentes.”

Importante: para realizar o experimento toda essa tecnologia teve de ser transferida da Duke para o Instituto de Natal.

“Nós tivemos de criar câmaras de testes, aprender a treinar ratos, fazer os registros elétricos do cérebro”, relata Carolina Kunick. “Agora, estamos trabalhando com o pessoal da Duke em experimentos com vários animais, no intuito de resolverem tarefas comportamentais mais complexas.”

Carolina é pesquisadora do IINN há pouco mais de um ano. Nesse período, trabalhou duramente, para poder fazer os experimentos junto com o grupo da Duke. Ela conduziu a parte brasileira do estudo, que permitiu a conexão entre ratos dos EUA e Brasil.

“Esse trabalho é o primeiro de uma série que vai mostrar que a história do ‘apagão’ científico do Instituto de Natal é uma falácia”, conclui Nicolelis. “Ciência não é linha de produção de salsicha, carros, papel. Produção científica não se cobra pelo número de papers. O que vale é a qualidade.”

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34 comentários

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Rômulo Gondim – Nicolelis mais perto de levar garoto paraplégico a dar o chute inaugural da Copa de 2014

04 de setembro de 2013 às 00h33

[…] Nicolelis: “Criamos outra forma de comunicação entre cérebros” […]

Responder

Nicolelis mais perto de levar garoto paraplégico a dar o chute inaugural da Copa de 2014 - Viomundo - O que você não vê na mídia

03 de setembro de 2013 às 01h08

[…] Nicolelis: “Criamos outra forma de comunicação entre cérebros” […]

Responder

Felipe Vargas Zillig

15 de março de 2013 às 08h49

Não gosto de muitas coisas que vários autores escreveram em diferentes áreas do conhecimento humano , porem tenho como prioridade que tudo que foi escrito soma ao conhecimento humano e diminui nossa ignorância ampliando nossos horizontes.
Em um mundo no qual a computação gerou as mudanças que assistimos , a comunicação cérebro-cérebro seria mais uma etapa no avanço da comunicação e toca de informações entre os seres humanos , os horizontes são fascinantes.
Nicolellis operacionaliza e inicia este processo , o aperfeiçoamento é questão de tempo , Santos Dumont , Nieztsch , Niemayer , alguns nomes que ajudaram a humanidade a evoluir , Nicolellis é mais um deles , com a diferença que nesse caso a evolução será comparável ao surgimento e desenvolvimento dos computadores e as facilidades de comunicação que eles trouxeram , um pequeno porem neste caso não haverão tarifas , uma pequena revolução colateral que o aprimoramento desta descoberta trará.

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Helio

14 de março de 2013 às 16h09

A turma do contra, que passa o tempo a fazer manifestos, liderada por um certo ex-aluno de Nicolelis, deveria dedicar seu tempo a fazer ciência. Seria melhor para todos.

Responder

Ramon Facchin

14 de março de 2013 às 11h12

Sobre os comentários de caráter religioso que apareceram nessa postagem, só tenho uma coisa a dizer:

Deus é a invenção mais perigosa do homem!

Já essa descoberta feita com a parceria Duke + IINN é algo para se orgulhar.

Se dependêssemos do que pensam os religiosos para ter algum progresso nós ainda estaríamos lascando pedra.

Responder

Urbano

13 de março de 2013 às 19h20

A coisa fica pior quando adentra no tema a cegueira de juízo… Independente de eu ou você querer ou não querer a coisa é assim. Já que não se conforma, então recorra ao Homem para que Ele desfaça o que fez. Inclusive o maior cientista que conheço é Ele, mas caso conheças outro maior e mais competente, que nos diga.

Responder

    Urbano

    13 de março de 2013 às 19h40

    Ah sim! Eu não tenho nem religião, mas consigo pensar e pensando consigo ver e ouvir, buscando algo mais distante, aonde os olhos e os ouvidos não alcançam.

Alexandre Aguiar

13 de março de 2013 às 16h37

Poxa, um evento científico da mais alta relevância e me aparecem uns parvos a falar de crendices, deuses e misticismos diversos. É complicado.

Responder

FrancoAtirador

13 de março de 2013 às 09h45

.
.
Cuidado Miguel!

Por muito menos que isso,

Giordano Bruno foi queimado

na fogueira da Inquisição.
.
.

Responder

abolicionista

12 de março de 2013 às 17h37

Uma esperança para a cura dos nossos queridos e desesperadamente tucanos trollzinhos!

Responder

Suely Farah

12 de março de 2013 às 11h07

Sr. Nicolelis, com licença, mas o senhor não é o Senhor para falar no plural majestático, arrogando-se a criação de algo cuja existência é a própria definição da humanidade comum a todos nós, membros desta espécie: a comunicação entre cérebros, a indireta, mediada pela linguagem, e também a direta, sem o suporte significante conhecido, porém igualmente competente quanto ao significado. Neste sentido, o senhor não criou nenhuma comunicação ao interpôr uma máquina na comunicação entre dois cérebros. O senhor apenas a evidenciou, o que é muito diferente. Menos, doutor, menos, na medida certa, para facilitar conclusões e aplicações mais humanas, sem exorbitâncias. A intermediação de uma máquina na comunicação entre cérebros pode ajudar muito nas pesquisas sobre como melhorar artificialmente a qualidade de vida de seres humanos cujas capacidades sensoriais e motoras tenham sido acidentalmente prejudicadas ou omitidas. Neste sentido, se bem sucedidas, bem merecem louvor, repercursão e prêmios os experimentos feitos com este objetivo. Mas este é também o seu limite, cabe observar. O pior cego é sempre o que não quer ver, ou escutar, conforme o caso.

Responder

    Urbano

    12 de março de 2013 às 14h28

    S-u-e-l-y F-a-r-a-h… perdoe-me se te incomoda o termo, mas você foi simplesmente divina. Parabéns!

    Urbano

    12 de março de 2013 às 21h51

    Simples, Danilo. O espírito é quem pensa; o cérebro é apenas um meio para isso, quando se está encarnado. Fora do corpo o espírito utiliza a telepatia e quanto mais avançado o espírito, mais poder possui para tal. A ideia é mais ou menos essa. Além do mais, Danilo, ninguém inventou coisíssima nenhuma. Tudo existe há éons; a existência da raça humana, se comparada, foi há poucos nanosegundos, sei lá. Na verdade o que o humano faz é apenas descobrir a existência das coisas; e descobrir não é criar. Caso assim fosse, como costumamos dizer, quem inventou a gravidade foi Newton.

    Danilo

    12 de março de 2013 às 16h35

    ?

    Wildner Arcanjo

    12 de março de 2013 às 17h57

    Interessante como tem gente que sempre se acha mais inteligente do que os outros. Mas nem por isso se diz, explicitamente, inteligente, preferindo usar de outros expedientes para atacar, desqualificar o trabalho (muitas vezes árduo) de outros? Por isso eu fico com a pureza dos ingênuos, ou a sabedoria dos realmente sábios e respondo em uma simples palavra: FASCINANTE…

    Afinal de contas, se tudo é assim tão simples porque ninguém até então não fez algo ingual?

    Além do mais, respondam-me qual foi a criação realmente Criada pelo Homem desde a sua concepção (Por Deus, vindo do Macaco ou de uma bactéria terrena ou espacial)?

    O homem é um ser que entende e reproduz a Natureza, não faz dada mais que isso. Nada que existe aí (aqui) no Mundo “criado” pelos Homens já não existira, seja da forma por nós concebida, seja de outra forma.

    E ficamos a vomitar pseudo-sabedoria, que não temos, ao invés de falar da humildade que esquecemos…

    Eduardo Bernardes

    13 de março de 2013 às 00h17

    Como se vê acima, mais uma vítima do “apagão’ nosso de cada dia!!

    Eduardo Bernardes

    13 de março de 2013 às 00h21

    Como se vê no comentário acima, quero dizer.

A Lesma Lerda

12 de março de 2013 às 10h38

Bom..com uns ratos inteligentes por aí quem sabe a televisão melhora? é só trazer o mickey e o topo gigio…e quando eles se multiplicarem podem até ser eleitos para o congresso…afinal uma luz no fim do buraco de ratos..

Responder

killimanjaro

12 de março de 2013 às 09h46

A Neurociência é mais uma ciência exata deshumana.

Nossa inteliência é coletiva.

Responder

    Suely Farah

    13 de março de 2013 às 00h19

    Com certeza, Killimanjaro, desde que o centésimo macaco também lavou a sua batata antes de comê-la.

Julio Silveira

12 de março de 2013 às 09h39

O Nicolelis é um dos poucos brasileiros que tem alguma chance de um dia vir a ser agraciado com o Nobel. E isso funciona muito mal junto a mediocridade…oops, quis dizer, parte da comunidade cientifica nacional.

Responder

Mardones

12 de março de 2013 às 08h16

Apagão?! Onde?!

Ah, nos críticos.

Salve, Nicolelis! Salve, o INN!

Responder

Julio

12 de março de 2013 às 00h33

Esse é um grande cientista,o problema é que ele é brasileiro, pórtanto para o pig não ele não tem valor……

viva NICOLELIS

Responder

Helio

12 de março de 2013 às 00h30

Que o projeto de Nicolelis prospere muito, que haja oportunidades de trabalho para os jovens que querem fazer ciência no Brasil, que se valorize as pessoas que trabalham aqui.

Responder

FrancoAtirador

11 de março de 2013 às 22h59

.
.
Embora seja um jogo de cartas marcadas, a la ‘Oscar goes to’,

o Prêmio Nobel ainda é importante para qualquer País do Planeta,

porque gera prestígio e apoio técnico e financeiro internacional,

fundamentalmente na área da Pesquisa em que Nicolelis se insere.

Mas escrevam aí:

Se esse trabalho do neurocientista e professor Miguel Nicolelis

for efetivamente premiado com o Nobel, os créditos irão para os EUA.

De qualquer forma e ainda assim, o Brasil poderá se beneficiar dele.

E independentemente de tudo, o professor Nicolelis merece o Prêmio.
.
.

Responder

ricardo

11 de março de 2013 às 22h43

Essa coisa de comunicação “brain to brain” não me parece vantajosa? Se já estivesse disponível hoje, eu fugiria de eletrodos e antenas como o diabo da cruz. Em que isso seria melhor do que telefone ou skype? Sinceramente, eu não me importo de falar. E mesmo teclar não me é insuportável.

Responder

Júlio De Bem

11 de março de 2013 às 22h11

Caramba, essa comunicação brain-to-brain pode ser perigosa. Imagina eu vou conversar por “telepatia” com uma menina bonita numa balada e sem querer mostro o que realmente estou pensando. Será que em brain-to-brain da pra omitir ou mentir? Kkkk Pq se nao eu to ralado, vo viver levando porrada delas :-)

Responder

Fabio Passos

11 de março de 2013 às 21h41

Sensacional.
Cerebros comunicando-se diretamente ha pouco era pura ficcao cientifica.

Responder

Magda Viana Areias

11 de março de 2013 às 21h37

Não consigo entender quase nada!!!! Mas deve ser importante

Responder

    Willian

    12 de março de 2013 às 09h39

    Magda, né? rs

Abel

11 de março de 2013 às 21h15

Esse é o nosso candidato ao Nobel…

Responder

Wilson S.A.

11 de março de 2013 às 20h07

Provocaram o homem, agora aguenta. Talvez, aqueles que provocaram, não fazem ideia do significado de pesquisa científica de ponta.

Responder

Elza

11 de março de 2013 às 19h40

Fantástico e o melhor de tudo pesquisa coordenada por um cientista brasileiro, q admira o ex-presidente Lula por ele ter criado um projeto político social de diminuir o nº de famintos e de desempregados no Brasil, sou fã e admiradora dos dois.Vamos lá Natal, Prefeito Carlos Eduardo é importante, q o IINN tenha apoio de infraestrutura, no governo da ex prefeita Micarla de Sousa, muitas das solicitações do IINN ñ foram atendidas, no encontro de blogueiros progressistas ele reclamou. Os potiguares e a população do RN devem ser gratos a este homem, pois ele poderia ter fundado esse Instituto em outra cidade do País. A população de baixa renda do RN está sendo beneficiada com suas escolas no IINN, com os projetos de novos cientistas. Miguel Nicolellis um grande neurocientista, um grande ser humano, q poderia viver nos EEUU e nem se importar c o seu país, mais ñ, se importa sim e ñ com a elite, mas com a pobreza, com o atraso científico do país enfim c um ser humano melhor. Te admiro mt Miguel Nicolellis, vida longa para q vc continue pesquisando e encontrando soluções para minimizar o sofrimento do seus semelhantes e elevar o nome de Natal, do Rio Grande do Norte e do Brasil.

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