EUA Lançam Projeto de Pesquisa da Mente
País segue a União Européia e vai investir mais de US$ 100 milhões em estudos sobre a estrutura, funcionamento e dinâmica do órgão
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EUA Lançam Ambicioso Programa de Pesquisa Para Mapear o Cérebro Humano
O presidente dos Estados Unidos, Barack Obama, anunciou nesta terça-feira um ambicioso programa multidisciplinar que, com um investimento inicial de US$ 100 milhões, pretende traçar um mapeamento do cérebro humano para auxiliar a cura de doenças como Alzheimer e epilepsia.
"A nossa é uma nação de sonhadores, de gente que se arrisca", afirmou Obama no Salão Oval da Casa Branca diante dos cientistas e empresários envolvidos na iniciativa. "Agora é o momento de alcançar um nível de pesquisa e de desenvolvimento que não observávamos desde os tempos mais intensos da corrida espacial", completou o presidente. "Os computadores, a internet e outros avanços nasceram com financiamento do Governo, e o próximo grande projeto dos Estados Unidos será a iniciativa do cérebro", ressaltou Obama. Oficialmente conhecida como Breakthrough Research And Innovation in Neurotechnology (BRAIN, na sigla em inglês), a iniciativa tem uma atribuição de mais de US$ 100 milhões no projeto de orçamento para o período fiscal 2014, que, por sinal, o governo de Obama divulgará ainda neste mês. No começo do programa, se Obama obtiver o apoio do Congresso, os Institutos Nacionais de Saúde gastarão US$ 40 milhões, a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada (DARPA) do Departamento de Defesa repassará outros US$ 50 milhões, enquanto a Fundação Nacional de Ciências cederá outros US$ 20 milhões. Entre os objetivos da iniciativa lançada hoje, destaca-se o auxilio aos cientistas para encontrar maneiras de tratar, curar e, inclusive, prevenir doenças como o mal de Alzheimer e a epilepsia, além da reparação de danos traumáticos sofridos pelo cérebro. "Fizemos avanços científicos e tecnológicos assombrosos em apenas poucas décadas, mas ainda não desentranhamos o mistério dessas 1.300 gramas de matéria situadas entre nossas orelhas", assinalou Obama. "Há ali 100 bilhões de neurônios que fazem trilhões de conexões". O líder já tinha anunciado sua decisão de lançar um programa de prospecção cerebral durante seu discurso sobre o Estado da União, no último dia 12 de fevereiro, quando se referia a outra iniciativa parecida: "cada dólar investido no Projeto do Genoma Humano rendeu US$ 140 em benefícios econômicos". O Governo dos EUA investiu US$ 3,8 bilhões no Projeto do Genoma Humano ao longo de 13 anos e, de acordo com alguns analistas, os resultados gerados pela ampla pesquisa geraram aproximadamente US$ 796 bilhões em atividade econômica. A iniciativa do BRAIN foi iniciada em uma conferência de neurocientistas em 2011 na Inglaterra, onde foi proposto um esforço de grande magnitude e coordenado para o desenvolvimento de tecnologias para o estudo da atividade do cérebro e para "medir cada faísca de cada neurônio" em um circuito neural. O estudo das complexas estruturas neurais do cérebro poderia combinar ferramentas tradicionais, como a imagem de ressonância magnética, com tecnologias mais inovadoras, como os nanosensores e as sondas sem fios de fibra óptica implantadas no cérebro, além de células modificadas geneticamente que podem ser conectadas com células do cérebro para registrar sua atividade. Ralph Greenspan, co-diretor do Instituto Kavli para o Cérebro e Mente na Universidade de Columbia, apontou que "o plano de mapeamento cerebral é diferente do plano do genoma, já que essa questão se mostra muito mais complexa". "Foi muito fácil definir qual era a meta do projeto do genoma humano. Mas, neste caso, temos uma questão mais difícil e fascinante: quais são os padrões de atividade em todo o cérebro e, em última instância, como eles funcionam", afirmou Greenspam. Além das novas nanotecnologías, o plano mobilizará a enorme capacidade de processamento, análise e combinação de dados nos computadores, tendo em vista que, entre os participantes do planejamento, aparecem empresas como Google, Microsoft e Qualcomm. No entanto, a iniciativa também tem seus críticos. "Uma coisa é que se atribuam fundos para a neurociência. Outra coisa termos um projeto centralizado de dez anos para 'resolver o cérebro'", escreveu em seu blog o biólogo Michael Eisen, da Universidade da Califórnia. Fonte : BOL Notícias, 02/04/2013 |
Cientistas Enfrentam Desafio de Mapear o Cérebro
Ao definir que os Estados Unidos têm a meta de mapear o cérebro humano ativo, o presidente Obama pode ter escolhido um desafio ainda mais difícil do que encerrar a guerra no Afeganistão.
Em mais de um século de pesquisas sobre as células interligadas que compõem o cérebro, conhecidas como neurônios, cientistas reconhecem que estão apenas começando a arranhar a superfície de um desafio que será muito mais complexo do que o sequenciamento do genoma humano. A administração Obama em breve irá anunciar a intenção de juntar as peças - e as verbas - para um projeto de pesquisa, previsto para durar uma década, que terá a meta de montar um mapa abrangente da atividade cerebral. Antes de os cientistas poderem começar a traçar o mapa da atividade cerebral, eles precisam desenvolver as ferramentas para o estudo do cérebro. E, antes de desenvolverem ferramentas que funcionem com humanos, precisam conseguir fazê-lo com espécies mais simples - supondo que aquilo que aprenderem poderá ser aplicado a humanos. Além dos desafios tecnológicos, há questões que envolvem o armazenamento das informações colhidas por pesquisadores e questões éticas sobre o que poderá ser feito com os dados. Muitos neurocientistas são céticos quanto às possibilidades de êxito de um esforço para abrir a chave dos enigmas do cérebro. "Acredito que o paradigma científico subjacente a esse projeto de mapeamento é desatualizado, na melhor das hipóteses. Na pior, é simplesmente equivocado", disse Donald G. Stein, neurologista da Escola de Medicina da Universidade Emory, em Atlanta. "A busca por um mapa de caminhos neurais estáveis que possam representar funções cerebrais é inútil." A meta das pesquisas com animais é obter amostras de aproximadamente mil neurônios simultaneamente. O cérebro humano possui entre 85 bilhões e 100 bilhões de neurônios. "Precisamos desenvolver novas técnicas, algumas delas a partir do zero", disse Rafael Yuste, neurocientista da Universidade Columbia, em Nova York, pioneiro no uso de lasers para medir a atividade de neurônios no córtex de camundongos. Um artigo publicado no ano passado no periódico "Neuron" descreveu um caminho possível para o mapeamento do cérebro humano ativo. Assinado por seis cientistas destacados, o artigo propõe que o projeto comece com espécies cujos cérebros tenham um número muito pequeno de neurônios, passando em seguida para animais progressivamente mais complexos. Os cientistas citaram o verme C. elegans, que até hoje é o único animal do qual existe um mapa estático completo, ou "connectome". Esse verme possui apenas 302 neurônios com 7.000 conexões. Os autores propõem estudar a seguir a mosca drosófila, que possui 135 mil neurônios, o peixe-zebra, com aproximadamente 1 milhão de neurônios, o camundongo e o musaranho-pigmeu, o menor mamífero conhecido, cujo córtex é composto de aproximadamente 1 milhão de neurônios. Mas o salto para o cérebro humano é tão enorme que o neurocientista Terry Sejnowski, do Instituto Salk, descreveu o desafio como "a marcha de 1 milhão de neurônios". Os pesquisadores já propuseram várias tecnologias que podem ser aplicadas, mas muitas delas ainda são protótipos ou apenas especulativas. Algumas, como os nanorrobôs que estão sendo projetados em lugares como o laboratório do Instituto Wyss da Universidade Harvard, aparentam ter saído diretamente da ficção. As tecnologias empregadas hoje para mapear a atividade cerebral em alta resolução exigem a abertura do crânio, limitando drasticamente o que é possível fazer. Os cientistas reconhecem o desafio de capturar a quantidade de informação gerada por neurônios. Num encontro em janeiro, cientistas concluíram que seriam necessários três petabytes de capacidade de armazenamento para a informação gerada por apenas 1 milhão de neurônios em um ano. O Grande Colisor de Hádrons, em Genebra, gera cerca de dez petabytes de dados anualmente. Se o cérebro contém 100 bilhões de neurônios, isso significa que o cérebro completo gera cerca de 300 mil petabytes de dados a cada ano. Fonte : Folha de São Paulo, 11/03/2013 Autor : John Markoff (do New York Times) |
Cérebro Virtual Simula Comportamento e Realiza Tarefas Cognitivas
A busca para compreender o cérebro humano acaba de dar um passo importante. Um estudo publicado na revista americana "Science" apresentou o primeiro modelo computacional do cérebro capaz de simular comportamentos humanos complexos, como realizar somas e completar séries de números.
Até hoje, as simulações do cérebro se concentravam mais em replicar suas partes, conexões e organização, dando pouca atenção a comportamentos e funções. "Todos sabem que o cérebro e o comportamento humano são complexos. Mas ninguém sabe como a atividade do cérebro gera toda a variedade de comportamentos observáveis", explicou à Folha Chris Eliasmith, líder da pesquisa. "Outros modelos do cérebro, apesar de complexos, não exibem nenhum comportamento. O nosso é o primeiro que não só é complexo como também produz comportamentos sofisticados." O modelo, produzido por cientistas da Universidade de Waterloo, no Canadá, e batizado de Spaun, busca simular o cérebro computacionalmente, mimetizando os detalhes fisiológicos de cada neurônio, os impulsos elétricos que fluem entre eles e os neurotransmissores (os mensageiros químicos cerebrais). Spaun é formado por 2,5 milhões de neurônios virtuais organizados em subsistemas conectados, comparáveis às diferentes áreas do cérebro. As tarefas são realizadas por um braço virtual, modelado por uma série de equações para simular massa, comprimento e resistência. "Talvez nunca saibamos como o cérebro realmente funciona. O modelo proposto procura formular hipóteses sobre esse funcionamento fazendo a ligação entre o que acontece no nível molecular e a geração de comportamentos complexos", diz Fábio Godinho, neurocirurgião e doutor pelo Instituto de Neurociências de Lyon. As tarefas variam de simples exercícios de percepção, como reconhecer uma letra, passando por exercícios de memória, como recordar sequências de números, até atividades cognitivas mais complexas, como adivinhar padrões numéricos que fazem parte de testes básicos de QI. Spaun tem uma precisão quase humana em tais tarefas e reproduz alguns equívocos do nosso comportamento, como a tendência de se lembrar mais do primeiro e do último termo de uma série do que dos demais. Eliasmith disse que a equipe de seu laboratório não se surpreendeu com o fato de o modelo conseguir realizar as tarefas propostas, "mas ficamos surpresos quando características sutis, como os erros cometidos por ele, foram as mesmas de seres humanos". "O trabalho é extraordinário", diz Godinho. "Envolve conhecimentos de biologia, psicologia, neuroanatomia, neurofisiologia, matemática e computação." Apesar disso, Spaun não tem a capacidade de aprender. Sua arquitetura é suficientemente flexível para se adaptar a algumas situações, mas é incapaz de aprender tarefas completamente novas. "É uma limitação importante. Todo o seu conhecimento é, por assim dizer, inato", diz Godinho. "O modelo também é unissensorial, possui só a visão, quando o nosso cérebro é multissensorial." "Além disso, o modelo é puramente cognitivo, não possui circuitos ligados a emoções, que são importantes para gerar motivações." Modelo Vai Testar Hipóteses Sobre Cérebro Idoso O modelo Spaun é uma importante plataforma de testes para hipóteses sobre como o cérebro funciona. "Spaun nos ajudará a compreender melhor a relação entre mecanismos biológicos e comportamento. Isso pode ser importante para entender o que acontece quando o cérebro sofre lesões ou quando é influenciado por drogas", disse Eliasmith. "Se destruirmos algumas partes do modelo, poderemos ver como o comportamento falha nessa situação. Ou poderíamos mudar a forma como os neurotransmissores funcionam e ver como isso se relaciona com o comportamento", acrescenta. Os pesquisadores já submeteram para publicação um novo artigo no qual destroem os neurônios virtuais de Spaun na mesma taxa que afeta um cérebro idoso e observaram o mesmo declínio cognitivo. Fonte : Folha Online, 04/12/2012 Autor : Fernando Moraes |
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