Mini-cérebros cultivados em laboratório ajudam a reconhecer letras em braille com 83% de acerto

Uma equipa da Universidade de Bristol, no Reino Unido, pôs pequenos aglomerados de neurónios humanos cultivados em laboratório a participar na leitura de braille. Os investigadores ligaram um sensor tátil, montado num braço robótico, a organoides cerebrais, pequenas estruturas tridimensionais de tecido nervoso humano, com cerca de meio milímetro de diâmetro. A partir da atividade elétrica desses tecidos, um programa conseguiu dizer qual das 26 letras o sensor estava a tocar. O estudo, assinado por Tianyi Liu, Hemma Philamore e Benjamin Ward-Cherrier, foi publicado a 16 de outubro na revista Frontiers in Artificial Intelligence.

Como a experiência funcionou

O sensor usado, o Evetac, combina uma pele artificial com marcadores e uma câmara de eventos, e foi passado por cima de uma placa impressa em 3D com as 26 letras do alfabeto em braille. Os dados do toque foram convertidos em padrões de impulsos elétricos e enviados a organoides do prosencéfalo humano, assentes em pequenas grelhas com oito elétrodos cada. Os organoides não estavam em Bristol: a equipa usou à distância uma plataforma da empresa FinalSpark, que mantém estes tecidos vivos e dá acesso a eles pela internet. A resposta dos neurónios a cada estímulo foi depois analisada por um classificador de aprendizagem automática.

Com um único organoide, o sistema acertou em média em 61% das letras. Juntando as respostas de três organoides, a taxa subiu para 83%, quando escolher ao acaso daria 3,85%. O conjunto de três também se portou melhor quando os investigadores introduziram ruído, valores fora do normal ou canais sem dados, comparado com um só organoide e com a leitura direta dos próprios estímulos.

Porque interessa e o que falta provar

A motivação é energética. Os autores lembram que o cérebro humano faz cálculos complexos com cerca de 20 watts, enquanto os chips que tentam imitá-lo à mesma escala gastariam, segundo as projeções que citam, entre quilowatts e megawatts. Os organoides são vistos como uma via possível para computadores de muito baixo consumo, sobretudo em robótica, numa área que já tem nome próprio, a inteligência organoide.

O estudo é cauteloso sobre o que demonstra. Os próprios autores escrevem que a experiência deve ser lida como um teste de codificação e descodificação de sinais e não como prova de que os organoides aprendem, porque a informação seguiu num só sentido, sem resposta de volta. O passo seguinte, dizem, é montar sistemas em circuito fechado, em que a atividade dos neurónios influencia os estímulos seguintes. Segundo o artigo, organoides como estes podem manter-se ativos até cerca de cem dias em boas condições, e o trabalho usou material já existente, sem novas recolhas de células a pessoas.

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