domingo, fevereiro 24, 2013

A corrida pela caixa-preta - GARY MARCUS

O ESTADÃO - 24/02

Segundo um artigo de capa do New York Times, o governo Obama pretende conseguir do Congresso aprovação de uma despesa de US$ 3 bilhões para mapear a atividade do cérebro humano. Como será esse investimento na neurociência? Poucos detalhes foram informados.Ocorre que há algumas semanas a União Europeia anunciou também um enorme investimento na área da neurociência; uma iniciativa de dez anos ao custo de US$ 500 milhões para se fazer uma simulação completa do cérebro humano. Não é uma meta realista e o governo Obama não deveria insistir na mesma tentativa. Mais sensato seria mobilizar nossas forças num projeto diferente. Em vez de tentar prematuramente reconstruir o cérebro humano, o governo deveria investir num projeto para compreender a questão fundamental da neurociência: como o cérebro se conecta com o comportamento.

Até certo ponto o cérebro é uma espécie de computador. Assimila a informação e a associa com outras adquiridas anteriormente, e desempenha ações baseadas nos resultados dessas computações de dados.

Para todos os efeitos práticos, compreendemos inteiramente os computadores. Sabemos do que são feitos, como os elétrons se movimentam dentro deles e como suas funções lógicas básicas (como "e", "ou" e "não") se combinam para formar operações mais complexas, como a aritmética e controle(por exemplo realizando um processo x se uma senha é digitada corretamente ou y se foi inserida erroneamente). Já as linguagens de programação relacionam a linguagem da máquina com conjuntos mais abstratos de instruções que são mais rapidamente compreendidas pelos humanos.Uma cadeia ininterrupta de inferências conecta os planos do programador às ações dos elétrons que no final vai implementá-las.

Com relação ao cérebro,sabemos comparativamente pouco, em parte porque é consideravelmente mais difícil de compreender. Existem centenas de tipos diferentes de neurônios, cada um com propriedades físicas diferentes e maneiras distintas de interagir com outros neurônios. Por exemplo, não sabemos se a unidade básica computacional no cérebro é digital (por exemplo, um conjunto de zeros e uns, como em praticamente todos os computadores modernos) ou analógica (como o movimento contínuo do ponteiro de segundos num relógio antigo, método que era com um ente usado em alguns computadores antes da 2ª Guerra). Da mesma maneira, apesar de termos algum conhecimento sobre as regiões do cérebro que participam do processamento e armazenamento de memórias, ainda não entendemos como ele as codifica.E também sabemos pouco sobre como as unidades básicas do cérebro se organizam em circuitos numa escala maior e como esses circuitos, com frequência em partes fisicamente díspares do cérebro, trabalham reunidos para produzir o comportamento unificado.

A biologia moderna surgiu em grande parte graças a três descobertas: a descoberta do DNA por Oswald Avery; a decifração da estrutura física do DNA, por Watson e Crick; e a descoberta de diversos pesquisadores nos anos1960 do código por meio do qual diferentes triplos de nucleotídeos de RNA se transformam em aminoácidos. Tudo foi possível em parte graças aos experimentos de Mendel com as ervilhas, quando identificou os genes.

O cérebro finalmente revelará seus segredos quando fizermos algo similar, constituindo um inventário de seus elementos básicos: análogos neurais aos transistores, portões lógicos e microprocessadores e relacionando esses elementos básicos com computações cognitivas em escala mais ampla. Para associar o cérebro ao comportamento, não precisamos criar um inteiro, como pretendem os europeus; temos de compreender como partes dele trabalham em conjunto e usar novas técnicas, como a optogenética (que permite observar a atividade cerebral e, portanto, o comportamento de um animal, expondo os neurônios à luz) e a obtenção de imagens fluorescentes (que torna possível monitorar as respostas de milhares de neurônios simultaneamente em animais despertos e em movimento).

Em vez de fazer um enorme investimento num único projeto, como os europeus e como o governo Obama aparentemente pretendem, deveríamos financiar cinco projetos separados, a US$ 1 bilhão cada um, para solucionar cinco das questões mais fundamentais até hoje sem resolução no campo da neurociência. Qual é o elemento básico da computação neural? Qual é o programa básico pelo qual informações simbólicas (como frases) são armazenadas? Um segundo projeto deveria se fixar no entendimento das regras que controlam a maneira como os neurônios se organizam em circuitos; um terceiro projeto seria dedicado à plasticidade e desenvolvimento neural e compreender como o cérebro comunica a informação de uma região para outra e determina que circuitos usar numa certa situação; um quarto se concentraria na relação entre os circuitos do cérebro, os genes e o comportamento; e um quinto focaria o desenvolvimento de novas técnicas de análise e observação da função cerebral.

Não podemos deixar de investir, e muito, na neurociência. Se a demanda feita por Obama for negada pelo Congresso, muitos dos maiores neurocientistas do mundo se verão tentados a deixar os EUA em busca de mais financiamento na Europa. Alcançando ou não sua meta, o projeto europeu com certeza propiciará um número significativo de avanços científicos de menor escala. Se os EUA não seguirem o exemplo,provavelmente teremos de nos empenhar muito para recuperar terreno em alguns dos maiores setores revolucionários em perspectiva,como inteligência artificial em nível humano e interface direta cérebro/computador (apesar de ambos os campos terem origem nos EUA).

Mas também não devemos apenas criar um mapa estático. O que necessitamos não é só um diagrama de circuitos do cérebro, mas compreender como esses circuitos trabalham, a linguagem que o cérebro utiliza para codificar a informação e entender como todo esse grupo de circuitos trabalha em conjunto para influir no comportamento humano. / TRADUÇÃO DE TEREZINHA MARTINO

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