Implante está sendo desenvolvido para aumentar a capacidade da memória humana

Por , em 21.12.2016

Em 1998, Andy Clark e David Chalmers propuseram que um computador operasse em conjunto com nossos cérebros como uma “mente estendida”, potencialmente oferecendo capacidades de processamento adicionais à medida que resolvemos problemas, bem como um anexo para nossas memórias contendo informações e imagens. Agora, um professor de engenharia biomédica na Universidade do Sul da Califórnia, Theodore Berger, está trabalhando para trazer para o mercado uma “melhoria” da memória humana na forma de uma prótese implantada no cérebro. Ele já está testando o “anexo” em seres humanos.

A prótese, com a qual Berger trabalha há dez anos, pode funcionar como um hipocampo artificial, a área do cérebro associada à memória e à navegação espacial. O plano é que o dispositivo converta a memória de curto prazo em memória de longo prazo e, potencialmente, a armazene, como o hipocampo faz. Sua pesquisa tem sido encorajadora até agora.

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Berger começou ensinando um coelho a associar um tom de áudio com um sopro de ar administrado no rosto do animal, fazendo com que ele piscasse. Os eletrodos ligados ao coelho permitiram que Berger observasse padrões de atividade disparando no hipocampo do animal. Berger refere-se a esses padrões como um “código espaço-tempo” representando onde os neurônios estão no cérebro do coelho em um momento específico. Berger observou-os evoluindo enquanto o coelho aprendeu a associar o tom e o sopro do ar.

Ele disse ao portal Wired: “À medida que o código do espaço-tempo se propaga nas diferentes camadas do hipocampo, ele gradualmente é transformado em um código de espaço-tempo diferente”. Eventualmente, o tom sozinho foi suficiente para o hipocampo produzir um código de espaço-tempo baseado na última versão que chegou para fazer o coelho piscar.

Memória Artificial

A maneira pela qual o hipocampo estava processando a memória do coelho e produzindo um código de espaço-tempo recordável tornou-se previsível o suficiente para Berger ser capaz de desenvolver um modelo matemático representando o processo.

Berger então construiu um hipocampo de rato artificial – sua prótese experimental – para testar suas observações e seu modelo. Ao treinar ratos para pressionar uma alavanca com eletrodos monitorando seus hipocampos, Berger conseguiu adquirir os correspondentes códigos de espaço-tempo. Executando esse código através de seu modelo matemático e enviando-o de volta para os cérebros dos ratos, seu sistema foi validado conforme os ratos pressionaram com sucesso suas alavancas. “Eles lembraram do código correto como se eles mesmos o criassem. Agora estamos colocando a memória de volta no cérebro “, relata.

Como melhorar a memória

Será que o cérebro tem algum tipo de índice de memória? De alguma forma ele integrou as memórias do hipocampo artificial no diretório dos ratos? Isso também acontecerá em seres humanos?

Desafio Maior

Dustin Tyler, professor de engenharia da Case Western Reserve University, adverte: “Todas essas próteses que interagem com o cérebro têm um desafio fundamental. Existem bilhões de neurônios no cérebro e trilhões de conexões entre eles que os fazem trabalhar juntos. Tentar encontrar a tecnologia que entre na massa de neurônios e seja capaz de se conectar com eles em um nível razoavelmente de alta resolução é complicado”.

Ainda assim, o próprio Bergen está otimista. “Estamos testando em humanos agora e obtendo bons resultados iniciais. Vamos prosseguir com o objetivo de comercializar esta prótese”.

O que ele imagina trazer para o mercado com base em sua pesquisa é uma prótese cerebral para pessoas com problemas de memória. O dispositivo minúsculo seria implantado no próprio hipocampo do paciente de onde estimularia os neurônios responsáveis a transformar memórias de curto prazo em memórias de longo prazo. Ele espera que possa ajudar os pacientes que sofrem de Alzheimer, outras formas de demência, vítimas de acidente vascular cerebral e pessoas cujos cérebros foram danificados.

O sócio de Berger é o empresário da tecnologia Bryan Johnson, dono do Fundo OS. Seu site afirma sua missão: “O Fundo OS investe em empreendedores que trabalham em busca de descobertas de salto quântico que prometem reescrever os sistemas operacionais da vida”. Johnson vê o trabalho de Berger como uma descoberta desse tipo, e formou o núcleo para apoiá-lo, dirigindo a empresa ele próprio com Berger como uma espécie de Chefe de Ciências da empresa.
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Porém, ratos e macacos – as próteses melhoraram as memórias de macacos rhesus quando ligadas a seus córtex pré-frontais – são uma coisa. O maior número de neurônios nos cérebros humanos é um grande problema que precisa ser resolvido antes do implante de Berger funcionar bem para nós.

É difícil obter uma visão abrangente do que está acontecendo com cérebros maiores devido ao seu maior número de neurônios. Os cérebros de ratos têm cerca de 200 milhões de neurônios, os seres humanos têm 86 bilhões. Berger adverte: “Nossa informação será tendenciosa com base nos neurônios de que somos capazes de gravar”, e ele olha para a frente em busca de ferramentas que possam capturar amplas faixas de dados.

Ensaios humanos têm sido até agora com pacientes com eletrodos já em funcionamento para os seus tratamentos de epilepsia. A equipe de Berger observou e registrou atividade no hipocampo durante os testes de memória, e eles foram encorajadoramente bem sucedidos em melhorar as memórias dos pacientes, estimulando neurônios lá. Kernel estará financiando testes humanos adicionais. [Big Think]

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