Cientistas fazem neurônios artificiais e biológicos se comunicarem através da Internet

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Crédito: iStock.

Por Luke Dormehl
Publicado na Digital Trends

Apesar da certeza de pessoas como Elon Musk, a ideia de um cérebro biológico interagindo com um computador ainda soa como ficção científica. Mas cientistas do Reino Unido, Suíça, Alemanha e Itália estão aqui para lembrá-lo de que realmente não é. Em um experimento recente, os pesquisadores criaram uma rede neural que permite que células cerebrais biológicas e artificiais baseadas em silício se comuniquem entre si por meio de uma conexão à Internet.

No momento, o projeto se encontra nos estágios iniciais. O experimento envolveu a cultura de neurônios de camundongos em um laboratório usados para sinalizar sinapses nanoeletrônicas, chamadas memristores, elaborado pela Universidade de Southampton. Os neurônios biológicos na Itália foram então transmitidos a neurônios artificiais localizados em Zurique. A comunicação reversa também foi realizada. O resultado foi uma demonstração simples, mostrando que neurônios artificiais e biológicos podem ser feitos para se comunicar bidirecionalmente e em tempo real.

“Pela primeira vez, demonstramos que neurônios artificiais em um chip podem ser conectados a neurônios cerebrais e se comunicarem falando a mesma linguagem de ‘picos’ (spikes)”, disse Stefano Vassanelli, professor do departamento de ciências biomédicas da Universidade de Pádua Na Itália. “Neurônios artificiais e cerebrais foram conectados através de memristores em nanoescala capazes de [emular] funções básicas de sinapses reais, aquelas conexões naturais entre neurônios responsáveis ​​pela transmissão de sinais interneuronais que ocorrem na maior parte do processamento no cérebro”.

O “cérebro híbrido”, diz Vassanelli, parece ser útil para um tipo de implante neural que permitiria que as redes neurais do cérebro e as redes neurais da IA ​​se entendessem. Mas ele disse haver outra aplicação que ele tem em mente.

“A longo prazo, a ideia é usar redes artificiais de neurônios em spikes para restaurar a função em doenças cerebrais focais, como Parkinson, derrame ou epilepsia”, disse Vassanelli. “Uma vez incorporados aos implantes cerebrais, os neurônios baseados em silício atuam como uma espécie de neuroprótese, onde os neurônios artificiais estimulam adaptativamente os neurônios nativos disfuncionais, facilitando a recuperação ou mesmo resgatando as perdas funcionais”.

A equipe está atualmente trabalhando em um projeto financiado pela União Europeia, no qual a tecnologia é demonstrada em um animal vivo, além de trabalhar em um protótipo de neuroprótese inspirado no cérebro.

Um artigo descrevendo a pesquisa, intitulado “Memristive synapses connect brain and silicon spiking neurons“, foi publicado recentemente na revista Scientific Reports.