By VDI Brasil – Associação de engenheiros Brasil-Alemanha
Já não é novidade que a engenharia pode ter um papel importante na compreensão e modificação do comportamento humano. Isso acontece porque ela pode usar princípios e técnicas que incentivam comportamentos saudáveis e produtivos. Ela também pode ser usada para desenvolver tecnologias de interface cérebro-máquina (ICM), que permitem que as pessoas controlem dispositivos eletrônicos diretamente com sua atividade cerebral. Dessa forma, pode ajudar pessoas com deficiência física a recuperar sua mobilidade e até mesmo no tratamento mais eficaz de doenças como depressão e ansiedade.
Engenharia do cérebro
Neuro engenheiros querem conectar o sistema nervoso, incluindo o cérebro, às máquinas. Dessa forma, será possível transformar a atividade neuronal em texto ou até mesmo fazê-la mover um membro artificial. Com essa tecnologia, será possível ajudar pessoas que estão paralisadas ou sofreram amputações, pois será restaurada a capacidade de comunicação, das sensações e de movimentos. Os engenheiros de Stanford (EUA) estão usando medições de atividade cerebral para ajudar a restaurar a função em pessoas paralisadas. Eles implantaram dois conjuntos de eletrodos minúsculos em uma parte do cérebro responsável pelo movimento das mãos em um paciente paralisado do pescoço para baixo.
Quando o homem imaginava escrever letras, os cientistas usaram machine learning para transformar sua atividade cerebral em letras. Com esse experimento, o homem conseguiu escrever 90 letras por minuto. A expectativa é de que, no futuro, seja possível melhorar a cognição, permitir a comunicação entre cérebros e até mesmo criar experiências ultrarrealistas de realidade virtual para incorporar todos os sentidos. Outros neuro engenheiros estão trabalhando em próteses que podem passar informações sensoriais de volta ao usuário. O grande objetivo é conseguir transmitir diferentes tipos de sensações em pessoas que sofreram amputações, estimulando os nervos do membro acima do local da amputação. No futuro, espera-se que os dispositivos que conectam cérebros e computadores também sejam usados para aprimorar as habilidades dos nossos cérebros.
Computadores que imitam o cérebro
Neurocientistas computacionais já estão usando modelos matemáticos para entender melhor como as redes de células cerebrais ajudam a criar e a interpretar o que vemos e ouvimos, integrar novas informações, tomar decisões e criar e armazenar memórias. Com os avanços nessa área, será possível entender como a atividade dos neurônios controla a cognição e, com isso, fornecer maneiras de melhorar a memória ou até mesmo de entender os processos de doenças.
Terry Sejnowski, um neurobiólogo computacional do Instituto Salk (EUA), construiu um modelo computacional do córtex pré-frontal e analisou seu desempenho em uma tarefa em que uma pessoa (ou máquina) deve organizar cartões de acordo com uma regra que sempre muda.
Para os humanos, essa é uma tarefa fácil, mas para as máquinas, pode ser difícil. No entanto, o computador de Sejnowski, que imita os padrões de fluxo de informações observados no cérebro, teve um bom desempenho nessa tarefa. Também nessa frente, Aude Oliva, diretora do laboratório MIT-IBM Watson AI Lab (EUA), usa ferramentas computacionais para modelar e prever como os cérebros irão perceber e lembrar informações visuais. Sua pesquisa mostra que diferentes imagens geram certos padrões de atividade, tanto no córtex dos macacos quanto nos modelos de redes neurais, e que esses padrões preveem o quão memorável será uma determinada imagem.
Com o avanço de pesquisas nessa área, será possível entender distúrbios que alteram a função do córtex pré-frontal, incluindo esquizofrenia, demência e os efeitos do traumatismo craniano.
A engenharia do cérebro e os computadores que imitam o cérebro têm o potencial de transformar significativamente o mundo em diversas áreas. No entanto, ainda há muito a ser descoberto e desenvolvido nessas áreas. À medida que a tecnologia avança, espera-se que esses sistemas fiquem cada vez mais sofisticados e sejam capazes de lidar com tarefas mais complexas e desafiadoras.
