Experimentos põem cérebros em rede como se fossem computadores

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Em dois estudos publicados pela “Scientific Reports”, pesquisadores relataram que ratos e macacos podem coordenar seus cérebros a fim de executar tarefas como mover um braço simulado ou reconhecer padrões simples.

Em muitos dos testes, os animais em rede se saíram melhor do que individualmente.

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“Ao menos em certos casos, muitos cérebros são melhores do que um”, disse Karen Rommelfanger, do Centro de Ética da Universidade Emory, em Atlanta, Geórgia. Segundo ela, pesquisas sobre redes de cérebros podem permitir que as pessoas se unam de maneiras úteis. Policiais poderiam tomar decisões coletivas em missões de busca e resgate. Cirurgiões seriam capazes de operar coletivamente um único paciente.

No entanto, ela também alertou que podem surgir uma série de exóticos dilemas éticos relacionados à privacidade e à responsabilidade judicial. Se uma rede cerebral cometesse um crime, por exemplo, quem exatamente deveria ser considerado culpado?

Miguel Nicolelis, do Centro de Neuroengenharia da Universidade Duke, da Carolina do Norte, projetou aparelhos que decifram sinais registrados por eletrodos implantados no cérebro.

Os pesquisadores implantaram dois conjuntos de eletrodos nos cérebros de quatro ratos. Um conjunto enviava um sinal a uma parte de cada cérebro, e o outro “escutava” em uma região cerebral diferente.

Os quatro ratos receberam o mesmo sinal. Se os quatro produzissem sinais sincronizados em seus cérebros, seriam recompensados com um gole de água.

Os ratos aprenderam como sincronizar seus cérebros de maneira consistente, tornando possível aos quatro agir como um computador unificado. Em uma experiência, os animais aprenderam como produzir respostas cerebrais diferentes a dois sinais distintos.

A resposta coletiva dos ratos foi correta em até 87% dos casos, um resultado melhor que o dos ratos aprendendo sozinhos.

Os cientistas também descobriram que os cérebros de três ratos podiam ser conectados em uma cadeia de processamento de informações. Primeiro, treinaram um rato para produzir o tipo correto de atividade cerebral diante de dois picos elétricos diferentes no cérebro. Depois, ligaram os sinais cerebrais do primeiro rato aos de um segundo rato.

O segundo rato aprendeu a produzir a mesma resposta cerebral do primeiro, os cientistas constataram, e um terceiro rato era capaz de interpretar confiavelmente as respostas cerebrais do segundo.

Nicolelis e seus colegas em seguida trocaram os ratos por macacos. Na nova experiência, eles implantaram eletrodos nos cérebros de dois macacos, em lugar de um.

Cada macaco contemplava uma tela de computador na qual havia imagens de um braço e de uma bola. O computador combinava os sinais cerebrais de ambos os macacos para mover o braço. Os dois macacos aprenderam a trabalhar juntos para movimentar o braço na direção da bola.

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Em outro teste, um macaco aprendeu a controlar o movimento horizontal do braço e o outro o movimento vertical. Os cientistas então programaram um braço virtual em um espaço tridimensional, permitindo que três macacos controlassem aspectos de seu movimento.

Uma vez mais, os macacos aprenderam a mover o braço na direção da bola. Quando um dos animais executava mal o seu trabalho, os dois outros compensavam, ajudando-o a manter o rumo.

Em 2013, cientistas franceses criaram um videogame no qual duas pessoas usavam registradores de eletroencefalogramas capazes de detectar ondas cerebrais. Os participantes aprenderam a combinar seus sinais no eletrocardiograma a fim de movimentar uma bola na direção de um gol.

Rajesh Rao, professor de ciência da computação e de engenharia na Universidade de Washington, em Seattle, disse que é a complexidade dos novos estudos de Nicolelis que os torna importantes.

“Talvez essas experiências estejam abrindo caminho para que as pessoas possam resolver problemas literalmente unindo suas mentes”, disse Rao.