Mentes e máquinas interligadas

Cientistas sonham com internet dos pensamentos

Com informações da Frontiers in Neuroscience -  06/05/2019

Representações artísticas de nanorrobôs sinápticos (esquerda), sua versão diamondoide (direita) e sua ligação a um axônio (embaixo).[Imagem: Frank Boehm/Nanoapps Medical e Yuriy Svidinenko/Nanobotmodels]

Interface cérebro humano/nuvem

Imagine uma tecnologia que forneça acesso instantâneo ao conhecimento acumulado pela humanidade e à inteligência artificial para analisá-lo, simplesmente pensando em um tópico ou questão específica. Comunicações, educação, trabalho e o mundo como o conhecemos seriam transformados.

É nisto que está pensando uma colaboração internacional liderada por pesquisadores da Universidade da Califórnia em Berkeley e do Instituto de Manufatura Molecular dos Estados Unidos.

Nuno Martins e seus colegas preveem que o progresso exponencial em nanotecnologia, nanomedicina, inteligência artificial e computação levará ao desenvolvimento, ainda neste século, de uma "interface cérebro humano/nuvem", ou IC/N, que irá conectar neurônios e sinapses no cérebro a vastas redes de computação em nuvem em tempo real.

Nanorrobôs

O conceito IC/N (interface cérebro/nuvem) foi inicialmente proposto pelo futurólogo-autor-inventor Ray Kurzweil, que sugeriu que nanorrobôs neurais - ideia de Robert Freitas, coordenador deste novo estudo - poderiam ser usados para conectar o neocórtex do cérebro humano a um "neocórtex sintético" na nuvem.

Os nanorrobôs neurais propostos por Freitas forneceriam monitoramento e controle direto e em tempo real dos sinais que chegam e saem das células cerebrais - ele também propôs nanorrobôs para substituir o sangue humano.

"Esses dispositivos navegariam na vasculatura humana, atravessariam a barreira hematoencefálica e se autoposicionariam com precisão entre, ou mesmo dentro, das células cerebrais," detalha Freitas. "Eles então transmitiriam sem fios informações codificadas de e para uma rede de supercomputadores baseada em nuvem para monitoramento do estado cerebral e extração de dados em tempo real."

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A comunicação binária cérebro a cérebro citada pelos futurólogos foi realizada em 2014. [Imagem: Carles Grau et al. - 10.1371/journal.pone.0105225]

 A internet dos pensamentos

Um "córtex na nuvem" permitiria o download de informações ao estilo Matrix para o cérebro, afirma o grupo.

"Um sistema IC/N [interface cérebro/nuvem] mediado por nanorrobótica neural poderia capacitar os indivíduos com acesso instantâneo a todo o conhecimento humano cumulativo disponível na nuvem, ao mesmo tempo em que melhoraria significativamente as capacidades de aprendizagem e inteligência humanas," defende o Dr. Nuno Martins.

A tecnologia também poderia nos permitir criar um futuro "supercérebro global" para conectar redes de cérebros humanos individuais e inteligências artificiais para possibilitar o pensamento coletivo.

"Embora ainda não seja particularmente sofisticado, um sistema humano experimental 'BrainNet' já foi testado, permitindo a troca de informações orientada pelo pensamento através da nuvem entre cérebros individuais. Ele usava sinais elétricos registrados através do crânio de 'remetentes', e estimulação magnética através do crânio de 'receptores', permitindo a execução de tarefas cooperativas.

"Com o avanço da neural-nanorrobótica, vislumbramos a futura criação de 'supercérebros' que possam usar os pensamentos e o poder de pensar de qualquer número de humanos e máquinas em tempo real. Essa cognição compartilhada poderia revolucionar a democracia, melhorar a empatia e, em última instância, unir grupos em uma sociedade verdadeiramente global," sonha Martins.

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As próteses robóticas controladas pelo pensamento também estão avançando. [Imagem: Integrum]

Quando poderemos nos conectar?

Um dos gargalos nesse exercício de futurologia parece ser a transferência de dados neurais de e para supercomputadores na nuvem.

Uma solução proposta pelos autores é o uso de "nanopartículas magnetoelétricas" para efetivamente amplificar a comunicação entre os neurônios e a nuvem.

"Essas nanopartículas já foram usadas em camundongos vivos para acoplar campos magnéticos externos a campos elétricos neuronais - isto é, para detectar e amplificar localmente esses sinais magnéticos e assim permitir alterar a atividade elétrica dos neurônios," explica Martins. "Isso também poderia funcionar ao contrário: sinais elétricos produzidos por neurônios e nanorrobôs poderiam ser amplificados, via nanopartículas magnetoelétricas, para permitir sua detecção fora do crânio."

Colocar essas nanopartículas - e os nanorrobôs - com segurança dentro do cérebro humano através da circulação, contudo, é talvez o maior desafio dentre todos para viabilizar a interface cérebro/nuvem.

"Uma análise detalhada da biodistribuição e da biocompatibilidade das nanopartículas é necessária antes que elas possam ser consideradas para o desenvolvimento humano. No entanto, com estas e outras tecnologias promissoras para a IC/N se desenvolvendo a taxas cada vez maiores, uma 'internet dos pensamentos' pode se tornar uma realidade antes da virada do século," antevê Martins.

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Bibliografia:

Human Brain/Cloud Interface
Nuno R. B. Martins, Amara Angelica, Krishnan Chakravarthy, Yuriy Svidinenko, Frank J. Boehm, Ioan Opris, Mikhail A. Lebedev, Melanie Swan, Steven A. Garan, Jeffrey V. Rosenfeld, Tad Hogg, Robert A. Freitas Jr.
Frontiers in Neuroscience
DOI: 10.3389/fnins.2019.00112