Descobertas computações sub-neurais no cérebro

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/10/2013

Rede de células piramidais no córtex cerebral. Estes neurônios foram simulados usando um programa de computador que captura a arquitetura dendrítica de células piramidais reais. Agora se demonstrou que esses dendritos realizam cálculos por si próprios.
[Imagem: UCL]

Computações cerebrais

Os cientistas há muito sonham em construir computadores tão poderosos quanto o cérebro humano.

Agora a tarefa ficou muito mais difícil.

Não porque o desenvolvimento dos computadores tenha se deparado com algum gargalo, mas porque o cérebro humano é muito mais complicado do que se imaginava.

Spencer Smith e seus colegas de universidades britânicas e norte-americanas descobriram que os dendritos, as partes menores dos neurônios, também são componentes ativos que fazem suas próprias "computações".

Até agora, o saber científico estabelecia que apenas os axônios, as porções maiores dos neurônios, seriam ativas, e todos os processos cerebrais seriam resultantes da atuação das redes neurais, conjuntos de vários neurônios disparando seus axônios de forma coordenada.

Nessa interpretação, os dendritos seriam apenas a "fiação" que interliga os neurônios uns aos outros.

"Subitamente, é como se o poder de processamento do cérebro se tornasse muito maior do que tínhamos pensado originalmente," comenta Smith.

"Imagine que você fizesse uma engenharia reversa de um pedaço de tecnologia alienígena, e o que você pensava que fosse uma simples fiação na verdade fossem transistores que computam informação. Foi algo assim que acabamos de descobrir," compara o pesquisador.

Poder computacional do cérebro

O maior poder computacional do cérebro revelou-se quando os pesquisadores desenvolveram uma tecnologia com resolução suficiente para medir a atividade elétrica dos dendritos, o que revelou sua capacidade de gerar seus próprios disparos elétricos de forma independente.

Foi uma tecnologia similar que permitiu que, há menos de duas semanas, os pesquisadores conseguissem medir pela primeira vez a corrente elétrica de uma sinapse individual.

O experimento consistiu em inserir uma pipeta de vidro microscópica, cheia de solução fisiológica, em dendritos neuronais no cérebro de um camundongo. Isso permitiu "ouvir" diretamente o processo de sinalização de cada dendrito.

Os dados coletados comprovaram que os dendritos efetivamente atuam como verdadeiros "computadores sub-neurais", processando ativamente os sinais neuronais por conta própria, sem depender dos axônios e menos ainda das redes neurais.

Assim, as estimativas que sempre se faz sobre a quantidade de neurônios no cérebro - os últimos cálculos indicam 86 bilhões - não servem mais como parâmetro para o poder computacional do cérebro porque há cálculos sendo realizados internamente nos neurônios, em uma quantidade e velocidade que ainda precisarão ser calculadas.

Atualmente, as tentativas de imitar os processos cognitivos cerebrais em computadores concentram-se nos chamados processadores neuromórficos, geralmente construídos não com transistores, mas com um componente eletrônico com capacidade de memória, chamado memristor.

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