Notícias

Jul 02, 2023

Militares australianos financiam chip de computador fundido com células cerebrais

Este artigo é uma parte do Future Explored, um guia semanal sobre tecnologias que mudam o mundo. Você pode receber histórias como esta diretamente em sua caixa de entrada todas as quintas-feiras de manhã, inscrevendo-se aqui. O

Este artigo é uma parte do Future Explored, um guia semanal sobre tecnologias que mudam o mundo. Você pode receber histórias como esta diretamente em sua caixa de entrada todas as quintas-feiras de manhã, inscrevendo-se aqui.

Os militares australianos estão a financiar um projecto para desenvolver “mini-cérebros” inteligentes em placas de Petri. O objetivo é usar esses “DishBrains” para projetar IAs melhores – e, eventualmente, até mesmo combinar os dois, criando IAs mescladas com recursos de processamento de células cerebrais humanas.

Ao criar as condições certas, os cientistas podem fazer com que as células estaminais se transformem em “organóides”, tecidos tridimensionais que se assemelham à estrutura e função de diferentes órgãos – até mesmo do cérebro.

Eles não são tão grandes ou sofisticados quanto os cérebros reais, mas contêm neurônios que podem enviar sinais elétricos uns aos outros, o que os tornou úteis para pesquisas cerebrais na área da saúde.

Por exemplo, cientistas alemães descobriram recentemente uma maneira potencialmente melhor de tratar a doença cerebral mortal, encefalite por herpes, infectando organoides cerebrais com o vírus HSV-1.

Organoides cerebrais são pequenos aglomerados de células que se assemelham à estrutura e função do cérebro.

Em 2022, pesquisadores da Universidade Monash, na Austrália, fizeram algo sem precedentes com organoides cerebrais: conseguiram que aglomerados de células demonstrassem algo semelhante à inteligência.

Para fazer isso, eles desenvolveram células cerebrais humanas em cima de um conjunto de microeletrodos – estes são os mesmos dispositivos usados ​​em alguns implantes cerebrais para enviar ou receber sinais neurais.

Eles então treinaram seus organoides cerebrais para jogar Pong, o jogo de computador semelhante ao tênis, onde os jogadores movem os remos para cima e para baixo para interceptar o caminho de uma bola quicando.

Isso foi feito estimulando eletrodos em certas partes do conjunto para indicar o caminho da bola e a localização da raquete. O organoide cerebral poderia então produzir sinais que estimulassem certos eletrodos a mover a pá para cima ou para baixo.

Para treinar o sistema, os pesquisadores tiveram que ser criativos.

Ao contrário dos animais, que podem ser facilmente recompensados ​​pela aprendizagem, não se pode dar um presente a um grupo de neurônios. Em vez disso, os investigadores “motivaram” as células tirando partido de algo chamado “princípio da energia livre”.

Esta teoria baseia-se na ideia de que o cérebro usará o que sabe sobre o seu ambiente para fazer previsões que possam minimizar a desordem. À medida que aprende mais, fica melhor em fazer as previsões corretas e, se o seu ambiente mudar, ajustará as suas previsões.

“Começamos com o que os modelos digitais tentam imitar.”

Para o DishBrain, que joga Pong, os pesquisadores estimularam o organoide de uma forma previsível – a mesma voltagem pelo mesmo período de tempo em todos os eletrodos – quando a bola fez contato com sua raquete.

Eles também o estimularam de forma imprevisível, disparando eletrodos aleatórios, se ele deixasse a bola passar pela raquete.

Durante o estudo, os organoides cerebrais que receberam esse estímulo exibiram um “aumento significativo” no tempo médio que podiam passar antes de perder uma bola. Os organoides que não receberam tal estimulação não apresentaram aumento.

“Mostramos que podemos interagir com neurônios biológicos vivos de uma forma que os obriga a modificar sua atividade, levando a algo que se assemelha à inteligência”, disse o autor principal Brett Kagan, que também é CSO da startup de biotecnologia Cortical Labs.

Em julho de 2023, a Monash University e o Cortical Labs anunciaram que haviam garantido quase US$ 400.000 (US$ 600.000 AUD) para pesquisar mais seus DishBrains por meio do programa National Intelligence and Security Discovery Research Grants da Austrália.

O objetivo do estudo será buscar soluções para um problema que afeta os algoritmos de IA, mas não o cérebro humano: o esquecimento catastrófico.

“O cérebro ainda é incomparável aos computadores modernos.”

Embora as pessoas possam aprender uma coisa e reter esse conhecimento quando aprendem outra, o mesmo não acontece com as IAs – muitas vezes elas “esquecem” informações previamente aprendidas quando lhes ensinam algo novo.