Cientistas simulam cérebro de mosca em computador, Veja o Vídeo:

A mosca digital: o experimento que simulou um cérebro inteiro em um computador

Um experimento recente chamou a atenção da comunidade científica ao demonstrar algo que até pouco tempo parecia impossível. Pesquisadores conseguiram simular digitalmente o cérebro de uma mosca e conectá lo a um corpo virtual capaz de se mover e reagir ao ambiente. O resultado foi um organismo digital que responde a estímulos sensoriais e executa comportamentos básicos, como caminhar e procurar alimento.

O vídeo que mostrou a mosca digital em ação

Para demonstrar o funcionamento do experimento, os pesquisadores divulgaram um vídeo mostrando a mosca virtual controlada pelo cérebro simulado.

No vídeo divulgado pela empresa norte-americana Eon Systems, é possível observar o inseto digital caminhando dentro de um ambiente virtual. Diferente de uma simples animação, o comportamento não foi previamente programado. Os movimentos surgem a partir da atividade do modelo neural baseado no conectoma real da mosca.

Durante a simulação, a mosca reage a diferentes estímulos do ambiente. Em alguns momentos, ela caminha em direção a fontes de alimento representadas no ambiente virtual. Em outros, inicia comportamentos típicos do inseto, como se limpar ou ajustar sua posição no espaço.

O vídeo é importante porque mostra, de forma visual, que o cérebro digital está realmente gerando comandos motores capazes de controlar um corpo virtual. Ou seja, o comportamento observado é resultado da dinâmica da rede neural simulada.

O mapa completo do cérebro da mosca

A base desse experimento foi um avanço científico anterior de dois artigos publicados na revista Nature. Pesquisadores conseguiram reconstruir o conectoma completo do cérebro da mosca da espécie Drosophila melanogaster.

Um conectoma é um mapa detalhado de todas as conexões entre neurônios de um cérebro. No caso da mosca, os cientistas identificaram cerca de 139 mil neurônios e aproximadamente 50 milhões de conexões sinápticas. Esse nível de detalhamento permitiu que os pesquisadores recriassem digitalmente a rede neural responsável pelo comportamento do inseto.

A partir desse mapa extremamente preciso, foi possível construir um modelo computacional capaz de simular como os sinais elétricos percorrem essas redes neurais.

Como funciona a simulação do cérebro

Na simulação desenvolvida pelos pesquisadores e pela empresa Eon Systems, o cérebro digital foi conectado a um corpo virtual da mosca dentro de um ambiente simulado.

O sistema funciona em um ciclo semelhante ao que acontece em um organismo vivo. Primeiro, o ambiente virtual gera estímulos sensoriais, como sinais visuais ou químicos. Esses estímulos ativam neurônios específicos dentro do cérebro digital. A atividade neural então percorre as redes de conexões e, por fim, neurônios motores enviam comandos para o corpo virtual.

O movimento da mosca altera novamente o ambiente sensorial, reiniciando o processo. Esse ciclo contínuo cria um sistema no qual percepção e ação estão conectadas, reproduzindo um princípio fundamental da biologia.

Comportamento emergente da rede neural

Um dos pontos mais interessantes do experimento é que muitos comportamentos surgem espontaneamente da rede neural simulada.

Isso significa que os pesquisadores não programaram diretamente as ações da mosca. Em vez disso, eles construíram o modelo do cérebro e deixaram que o sistema reagisse aos estímulos do ambiente.

Esse tipo de abordagem permite estudar como circuitos neurais produzem comportamento, oferecendo uma ferramenta poderosa para a neurociência.

O que essa simulação ainda não é

Apesar do avanço impressionante, os próprios cientistas ressaltam que a simulação ainda é uma simplificação do cérebro real.

O modelo não inclui diversos processos biológicos presentes em organismos vivos, como hormônios, estados metabólicos complexos ou memória de longo prazo. Portanto, a mosca digital não possui consciência nem representa uma mente completa dentro de um computador.

Ela é, antes de tudo, um modelo científico que permite estudar como redes neurais produzem comportamento.

O que esse experimento pode mudar

A mosca foi escolhida porque possui um cérebro relativamente pequeno. Mesmo assim, o projeto exigiu grande capacidade computacional e anos de pesquisa em microscopia, neuroanatomia e modelagem.

Para comparação, o cérebro humano possui cerca de 86 bilhões de neurônios, milhões de vezes mais do que o cérebro da mosca.

Ainda assim, muitos pesquisadores consideram esse experimento um primeiro passo importante. A simulação de cérebros inteiros pode ajudar a entender melhor doenças neurológicas, inspirar novas formas de inteligência artificial e revelar princípios fundamentais da inteligência biológica.

A pequena mosca digital pode parecer simples, mas ela representa um marco científico. Pela primeira vez, um cérebro reconstruído a partir de dados reais foi capaz de controlar um corpo virtual e produzir comportamento em um ambiente simulado.

Fontes: https://eon.systems/updates/embodied-brain-emulation

https://www.nature.com/articles/s41586-024-07558-y

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