Arquivo

Ciêncais – Cérebro conectados

Cientistas norte-americanos colocam pesquisas de comunicação entre cérebros em novo patamar ao fazerem experimento com humanos. No estudo, pesquisador moveu o braço de colega pelo pensamento via internet sem fio. Rajesh Rao imaginou que movia sua mão para pressionar o teclado de um computador e Andrea Stocco cumpriu o comando, movendo sua mão direita. (foto: Universidade de Washington) A ciência tem mostrado que transmissão de pensamento é cada vez menos um tema de ficção. Depois que pesquisadores norte-americanos e brasileiros conectaram os cérebros de dois ratos,  foi a vez de cientistas da Universidade de Washington, nos Estados Unidos, repetirem a façanha com humanos. Por meio de um experimento que vem sendo chamado de “primeira interface cérebro humano-humano”, os pesquisadores conseguiram fazer com que um deles movesse a mão direita e pressionasse um teclado sob os comandos cerebrais de outro, localizado há quilômetros de distância.[ad name=”Retangulo – Anuncios – Direita”] Para isso, eles usaram apenas uma máquina de eletroencefalografia (peça comum em qualquer consultório neurológico), um dispositivo de estímulo magnético (usado para tratamento de doenças psiquiátricas) e internet sem fio. O cientista responsável por transmitir o comando, o engenheiro de computação Rajesh Rao, teve sua cabeça coberta com eletrodos ligados à máquina de eletroencefalografia, que capta os sinais elétricos cerebrais. Do outro lado do campus da universidade, o psicólogo Andrea Stocco teve um aparelho de estímulo magnético cuidadosamente preso do lado esquerdo de seu cocuruto, na região precisa correspondente ao córtex motor direito – que curiosamente é a parte do cérebro que comanda a mão direita. Toda essa preparação tinha a finalidade de tornar possível que Rao, o transmissor, jogasse um jogo de computador pelas mãos de Stocco, o receptor. O objetivo do jogo era defender uma cidade de um ataque pirata disparando um canhão ao apertar a teclaenter. O esquema mostra cada etapa do experimento. (foto: Universidade de Washington) Rao apenas imaginou que movia sua mão no teclado para disparar fogo. Nesse momento, o sinal elétrico de seu cérebro captado pelo eletroencefalograma foi transmitido por internet sem fio até o dispositivo acoplado a Stocco. O aparelho então disparou um estímulo magnético no cérebro, fazendo com que sua mão se movesse contra sua vontade e lançasse fogo no navio pirata do joguinho. “Senti meu dedo se movendo sem ter consciência disso, foi como um tique nervoso”, descreve Stocco. Para atingir o feito, foram necessários anos de estudo. O maior desafio foi encontrar a região precisa do cérebro responsável pelo movimento da mão direita e, em seguida, dosar o estímulo para obter o movimento de dedo adequado. A neurocientista Chatel Prat, que também integra a equipe que conduziu o experimento, conta à CH On-line que somente para a primeira etapa foram cinco anos de pesquisa. Stocco: “Senti meu dedo se movendo sem ter consciência disso, foi como um tique nervoso”. “Precisamos de muita prática até encontrar a estimulação mínima necessária para gerar um sinal cerebral capaz de mover o músculo do dedo”, diz. “Experimentamos (e brincamos) com diferentes configurações até encontrar a mais precisa e confortável.” A declaração da cientista pode levar a pensar que a escolha de um jogo para o experimento foi apenas pela diversão. No entanto, o jogo teve um propósito: garantir que o sinal enviado pelo transmissor fosse intencional e não arbitrário. “Sabendo o momento em que o canhão deveria ser disparado, pudemos garantir que o sinal enviado foi intencional”, explica Prat. “O jogo capitalizou o tipo de efeito que queríamos ter no receptor, permitindo que dois sujeitos colaborassem para desempenhar uma tarefa on-line.” Mais do mesmo? O neurocientista brasileiro Miguel Nicolelis, que comandou o experimento em que um rato transmitiu informação para o cérebro de outro, disse não estar surpreso com o novo feito. “O que eles fizeram não foi uma verdadeira interface cérebro-cérebro com comunicação entre duas pessoas, mas apenas uma via de mão única”, diz à CH On-line. “É muito cedo para declarar vitória na criação de uma interface humana de verdade.” Nicolelis: “É muito cedo para declarar vitória na criação de uma interface humana de verdade” Prat não chega a exaltar a pesquisa de sua equipe, mas destaca que o grande diferencial do experimento foi usar técnicas não invasivas para conectar os cérebros – diferentemente do que faz Nicolelis, que usa eletrodos implantados cirurgicamente no cérebro dos ratos. “Em termos de avanço científico, o que fizemos foi criar uma nova forma de usar tecnologias que já funcionam bem independentemente”, diz a neurocientista.“O maior diferencial é que podemos implantar nossa técnica em humanos que estão cientes do seu coenvolvimento e colaboração para resolver uma tarefa complexa.” Possibilidades futuras A cientista acredita que a verdadeira comunicação entre cérebros, em que haja uma transmissão de pensamentos consciente por ambas as partes, ainda está longe da realidade. “Vemos essa possibilidade como uma área excitante de pesquisa no futuro, mas para isso precisamos tanto de avanços na engenharia quanto na neurociência”, afirma. Apesar do sucesso do experimento, os pesquisadores ressaltam que a comunicação real entre cérebros (habilidade do personagem Spock, de ‘Jornada nas estrelas’) ainda está longe da realidade. (foto: reprodução) Apesar disso, Prat e sua equipe já sonham com as possíveis aplicações de seu trabalho no futuro. Uma delas seria usar a técnica no treino e no controle remoto de pessoas em situações que exigem movimentos motores complexos, como conduzir uma cirurgia. A ligação cérebro-cérebro também poderia ser usada para transferir conhecimentos complexos e para ajudar na reabilitação de pessoas com deficiências neurológicas. “Com a interface poderíamos ensinar ideias difíceis de expressar pela linguagem, como conceitos matemáticos, e até – o que me comove mais – prover o controle motor adequado a pacientes com danos cerebrais, reescrevendo seus circuitos neurais pela prática”, comenta Prat. No controle Por mais promissoras que sejam suas aplicações futuras, a experiência abre margem para questionamentos sobre o controle indevido sobre o outro. Não é difícil imaginar que a técnica possa ser usada para controlar pessoas a distância em situações escusas. Prat: “Se alguém quisesse forçar outra pessoa a se comportar de certo modo contra sua vontade, seria muito mais fácil

Leia mais »

Neurociência: Lembranças apagadas pelo Alzheimer podem ser recuperadas

Experiência com ratos resgata sua memória perdida com rajadas de luz no cérebro. Uma rata com um implante optogenético. Existem poucas coisas mais tristes na vida do que comprovar que sua mãe não se lembra quem é você. Por volta de 47 milhões de pessoas, multidão do tamanho da população da Espanha, sofrem de demência no mundo. MAIS INFORMAÇÕES Dez proteínas preveem se a perda de memória terminará em Alzheimer Ratos com Alzheimer recuperam a capacidade de memorizar Alzheimer não pode com a música E o Mal de Alzheimer, caracterizado pela deterioração da memória e do intelecto, está por trás de 70% dos casos. Um novo estudo oferece agora um pouco de esperança aos pacientes e suas famílias. Seus resultados sugerem que, pelo menos nas primeiras etapas do Alzheimer, as recordações não desapareceram dos cérebros dos afetados. Continuam ali. Sua mãe doente tem arquivada na cabeça sua data de aniversário, o problema é o sistema de acesso à memória.[ad name=”Retangulo – Anuncios – Direita”] Os autores do estudo, liderados pelo prêmio Nobel Susumu Tonegawa, realizaram uma experiência ousada. Pegaram dois grupos de ratos – um são e outro modificado geneticamente para sofrer as primeiras fases do Alzheimer – e os colocaram em um habitáculo cujo solo soltava descargas elétricas de acordo com a programação dos pesquisadores. Todos os roedores mostraram sintomas de medo quando eram recolocados na mesma câmara uma hora depois. Mas quando repetiam a ação dias depois, somente os ratos sãos mostravam temor. Os roedores com Alzheimer haviam se esquecido dos choques. A técnica, que requer a abertura do crânio, jamais foi utilizada em seres humanos A segunda parte do ensaio foi mais sofisticada. Entrou em jogo a optogenética, uma técnica que inserta, mediante vírus, genes de algas sensíveis à luz nos cérebros dos ratos. Uma vez nos neurônios, os genes produzem uma proteína capaz de ativar e desativar cada célula em função de rajadas a laser de luz enviadas pelos pesquisadores. A técnica, que requer a abertura do crânio, jamais foi utilizada em seres humanos. A equipe de Tonegawa observou a mudança do hipocampo dos ratos, uma das áreas do cérebro relacionadas com a memória. Detectaram ali os engramas envolvidos: as estruturas neuronais que sofrem mudanças bioquímicas durante uma experiência e são reativadas ao relembrá-la. Ao marcar essas células concretas e iluminá-las com rajadas de luz, os ratos com Alzheimer voltaram a se lembrar da descarga elétrica. “O importante disso é que é uma prova de conceito. Mesmo que uma recordação pareça ter se apagado, ainda continua ali. O problema é como recuperá-la”, resume Tonegawa, diretor do centro RIKEN-MIT para a Genética do Circuito Neural, em Cambridge (EUA), em um comunicado. A recuperação das lembranças dos ratos, entretanto, acabou quando as luzes foram apagadas. Os pesquisadores deram então outro passo. Em condições normais, o medo é gravado mediante o reforço das conexões entre os neurônios do giro denteado e os do córtex entorrinal, outra região do cérebro localizada atrás da têmpora. O grupo de Tonegawa conseguiu esse mesmo efeito com reiterados pulsos de luz lançados de forma muito específica em pontos dessa região cerebral dos roedores com Alzheimer. Os animais recuperaram sua memória a longo prazo até chegar ao mesmo nível dos ratos sãos. Seus resultados foram publicados na quarta-feira na revista Nature. Mesmo que uma recordação pareça ter se apagado, ainda continua ali. O problema é como recuperá-la A experiência, entretanto, não funcionou quando os cientistas lançaram rajadas grossas de luz de forma indiscriminada no giro denteado. Só obtiveram sucesso ao dirigir as rajadas aos circuitos neuronais realmente envolvidos na gravação da lembrança no cérebro. Os neurônios iluminados recuperaram a densidade de suas espinhas dendríticas, prolongações associadas à memória cujo número se reduz à medida que o Alzheimer avança. “Com base nesses resultados, acreditamos que as recordações ainda estão armazenadas no cérebro durante as fases iniciais do Mal de Alzheimer”, frisa o jovem neurocientista Dheeraj Roy, pesquisador do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e principal autor do estudo. Roy reconhece as limitações de seus resultados, uma vez que a optogenética, muito invasiva, ainda não é autorizada para seu uso em humanos. “No futuro, poderemos tentar a utilização de alguma variante da estimulação cerebral profunda, já que é uma terapia aprovada para vários transtornos, e desenvolver fármacos que possam conseguir resultados semelhantes”, especula. A estimulação cerebral profunda é utilizada para aliviar os sintomas do Parkinson e consiste em um dispositivo implantado cirurgicamente que estimula com eletricidade áreas cerebrais concretas. Sua precisão está bem distante da conseguida com a optogenética. Será possível então que no futuro uma avó com Alzheimer se lembre do nome de sua filha com a iluminação de seus neurônios? “Com certeza, teoricamente seria possível ativar diretamente os bloqueios neuronais do hipocampo em pacientes com Alzheimer inicial e recuperar suas memórias supostamente perdidas”, diz Roy. “Na prática, todos os pesquisadores da comunidade neurocientífica precisarão trabalhar juntos para conseguir tamanho feito nos seres humanos”, afirma. Manuel Asende/El País

Leia mais »

Guerra contra o cérebro

O cérebro: prova de evolução, mas não para todos Um grupo de neurocientistas está convicto de que a mente é algo imaterial, que está além do cérebro e que seria o lugar da consciência das forças sobrenaturais. Reunidos em simpósio, alguns deles classificaram o momento como uma “guerra cultural”, isto é, uma disputa decisiva entre pesquisadores materialistas, que são os bandidos, e os pesquisadores não-materialistas, que são os mocinhos. Segundo a New Scientist, o movimento não-materialista está tentando ressuscitar o dualismo cartesiano, idéia segundo a qual cérebro e mente são coisas fundamentalmente distintas. O objetivo é colocar a ciência a serviço da busca pela alma. Cientistas desse grupo assinaram um manifesto chamado “Dissensão científica do darwinismo”, em que sustentam a tese do “design inteligente” – que tem no presidente Bush um de seus maiores entusiastas e que sugere que a vida é complexa demais para ser explicada somente pela evolução. [ad name=”Retangulo – Anuncios – Duplo”]

Leia mais »