domingo, 31 de maio de 2009

Simulação do Cérebro: o projeto Blue Brain

Cérebro simulado mais próximo do pensamento
por Jason Palmer, Repórter de ciências, BBC News, Praga

Uma simulação detalhada de uma pequena região de um cérebro construído molécula por molécula foi montada e recriou resultados experimentais de cérebros verdadeiros.

O “Blue Brain” foi instalado em um corpo virtual, e sua observação oferece as primeiras indicações da base molecular e neural do pensamento e da memória. Colocar a simulação em escala com o cérebro humano é apenas uma questão de dinheiro, diz o chefe do projeto.

O trabalho foi apresentado no encontro Tecnologias Futuras da Europa, em Praga. O projeto Blue Brain foi lançado em 2005 como o mais ambicioso esforço de simulação jamais realizado. Enquanto muitas simulações computadorizadas tentaram codificar computações semelhantes às que faz o cérebro, ou mimetizar partes do sistema nervoso e cérebros de diversos animais, o projeto Blue Brain foi concebido para fazer a engenharia reversa de cérebros de mamíferos a partir de dados reais de laboratório e construir um modelo de computador até o nível das moléculas que o constituem.

A primeira fase do projeto agora está completa. Os pesquisadores modelaram a coluna neocortical – uma unidade do cérebro dos mamíferos conhecida como o neocórtex, e que é responsável pelas funções superiores do cérebro e pelo pensamento. “O importante da coluna neocortical é que você pode pensar nela como se fosse um processador isolado. É bem semelhante no rato e no homem – um pouco maior e mais larga nos humanos, mas o diagrama de circuito é muito similar”, disse ao BBC News Henry Markram, líder do projeto Blue Brain e fundador do Brain Mind Institute, da Suiça. Ele acrescentou que quando a evolução descobriu esse “segredo dos mamíferos”, ela o duplicou muitas e muitas vezes e então “usou-o à medida que precisou cada vez mais de funcionalidade”.

Quase lá

O professor Markram disse à conferência da Ciência Além da Ficção que a coluna está sendo integrada em um agente de realidade virtual – um animal simulado em um ambiente simulado, de modo que os pesquisadores sejam capazes de observar as atividades detalhadas da coluna à medida que o animal se move por aquele espaço.

“Ele começa a aprender coisas e começa a se lembrar de coisas. Você pode realmente ver o animal recuperar uma lembrança e de onde ela vem, porque podemos refazer o caminho de toda a atividade de cada molécula, cada célula, cada conexão, e ver como a lembrança se formou”.

A próxima fase do projeto utilizará uma versão mais avançada do supercomputador Blue Gene, da IBM, que foi usado até hoje na pesquisa. “A próxima fase começa com um processo de ‘molecularização’: entramos com as moléculas e as vias bioquímicas para ir até a expressão genética e as redes genéticas. Não conseguíamos fazer isso em nosso primeiro supercomputador”.

Além disso, o Professor Markram acha que o crescimento exponencial em poder de computação permitirá que em dez ou vinte anos o projeto integre muitas facetas da medicina, até o perfil genômico, eventualmente criando um vasto banco de dados para uma “medicina personalizada”. Uma tal abordagem permitiria que os pesquisadores simulassem, no nível de um indivíduo, como iria ser a resposta a um dado remédio ou tratamento.

Artes emergentes

A conferência é um encontro para incrementar uma pesquisa multidisciplinar de alto risco referente a informação e tecnologia da comunicação (ICT – information and communication technologies), e como tal é uma mistura de muitos tipos de pesquisadores, de cientistas da computação a biólogos.

Nem todos eles concordam que as elevadas metas do projeto Blue Brain poderão ser alcançadas. Wolfgang Wahlster, do German Research Center for Artificial Intelligence, e um dos principais consultores científicos do governo alemão em ICT, acha que a estratégia reducionista do projeto tem um defeito – ele não vai distinguir a floresta das árvores.

“Imagine que você pudesse acompanhar, em um dos mais avançados chips Pentium de hoje, o que cada transistor está fazendo nesse momento”, disse ele ao BBC News. “Eu pergunto: ‘O que está acontecendo? O Word está rodando? Você está pesquisando com o Google?’ Você não saberia responder. Observando nesse nível você não pode saber a resposta. A pesquisa é muito interessante, e não estou criticando, mas não nos dá nenhuma ajuda em ciências da computação ter o comportamento inteligente dos humanos replicado”.

O Professor Markran acredita que desenvolvendo gradativamente a partir de uma coluna neocortical até o neocórtex completo, as “propriedades emergentes” etéreas que caracterizam o pensamento irão, passo a passo, se tornando aparentes.

“Elas não são coisas facilmente predizíveis apenas conhecendo-se cada elemento – por definição – mas reunindo-as você pode explorar os princípios, de onde elas vieram. Basicamente, é disso que estamos atrás: entender os princípios das propriedades emergentes”. Essas propriedades emergentes levam à própria essência de ser humano – a percepção espacial dos animais inferiores progride até pontos de vista políticos e expressão artística nos seres humanos.

Quando indagado se a simulação produziria algo artístico ou uma invenção, o Professor Markran disse que era simplesmente uma questão de dinheiro. “Se não for uma questão de tempo, é uma questão de dólares. A psicologia existe hoje, e a tecnologia existe hoje. É uma questão de saber se a sociedade quer isso. Se ela quiser isso em dez anos, vai tê-lo em dez anos. Se quiser em mil anos, podemos esperar”.

Fontes:
Blog Cognição, Linguagem e Música
BBC News
Página do Projeto de Blue Brain

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