Esqueçam o Silício: Cientistas Estão a Construir a Próxima Geração de Computadores Com Células Cerebrais Vivas
Aglomerados de neurónios humanos cultivados em laboratório estão a jogar videojogos, a guiar robôs em labirintos, e sugerem um futuro onde a inteligência 'artificial' é feita de carne, não de chips.
Pontos-chave
- Os organoides cerebrais, minúsculos aglomerados de neurónios humanos cultivados em laboratório com aproximadamente o tamanho de uma semente de chia, já contêm até 5 milhões de células e produzem actividade eléctrica semelhante às ondas cerebrais de um bebé prematuro.
- Uma startup em Melbourne utilizou organoides para jogar os videojogos Pong e Doom; investigadores da Universidade da Califórnia em San Diego estão a utilizá-los para direccionar robôs através de labirintos.
- Investigadores da Universidade Johns Hopkins estão a construir sistemas de biocomputação, dispositivos físicos que combinam tecido de organoides vivos com hardware eletrónico.
- Os organoides cultivados a partir de células de dadores autistas estão a ajudar cientistas a estudar como o desenvolvimento neural difere em crianças autistas, uma investigação que poderia eventualmente transformar a forma como a condição é compreendida e tratada.
- Nenhuma lei federal de bem-estar animal cobre actualmente organoides cerebrais, mas bioéticos avisam que as regras precisarão ser actualizadas se os organoides continuarem a crescer em complexidade.
A pele pode fazer crescer um cérebro. Obviamente não um completo, mas um aglomerado funcional de vários milhões de neurónios que disparam sinais eléctricos e geram ondas cerebrais. Os cientistas chamam a estes aglomerados organoides cerebrais humanos, ou seja, modelos de órgãos em miniatura cultivados em laboratório, e estão a fazê-los há anos.
Agora estão a colocá-los a trabalhar.
O que é que os organoides cerebrais estão realmente a fazer?
Os organoides estão a ser utilizados para jogar videojogos, guiar robôs e formar os núcleos de biocomputadores iniciais, computadores que utilizam tecido biológico em vez de componentes puramente eletrónicos. Uma startup de Melbourne teve organoides a jogar Pong e Doom. Na Universidade da Califórnia em San Diego (UCSD), estão a direccionar robôs com forma de aranha através de labirintos.
Alysson Muotri, biólogo do desenvolvimento, dirige o programa de organoides do Instituto Sanford de Células-Tronco da UCSD. O seu laboratório cultiva organoides às dezenas de milhares, mantendo-os à temperatura corporal durante meses. Cada um tem aproximadamente o tamanho do cérebro de uma abelha, com cerca de 2,5 milhões de neurónios vivos dentro de uma bolha de cor cinzenta que se poderia perder numa placa de petri.
Os organoides de Muotri respondem a impulsos elétricos, recordam-nos e começam a antecipar-nos. "Qualquer que seja o ambiente em que os colocam, a primeira coisa que fazem é tentar conectar-se", disse ele à Wired AI, que primeiro reportou esta investigação em profundidade.
Fazer um organoides não requer cirurgia. Uma pequena amostra de pele (ou sangue, cabelo ou dentes) é suficiente. Os técnicos de laboratório introduzem proteínas especiais em células adultas, que as revertam a um estado embrionário, de folha em branco. A partir daí, as chamadas células estaminais pluripotentes induzidas, células que foram quimicamente reiniciadas para que possam tornar-se em quase qualquer tipo de tecido, podem ser coagidas a tornar-se neurónios.
A motivação pessoal de Muotri é o autismo. O seu filho de 18 anos é autista e necessita de cuidados 24 horas por dia. Ao cultivar organoides a partir de células de dadores autistas, incluindo o seu filho, Muotri espera ver exactamente onde o desenvolvimento neural diverge dos padrões típicos. Investigações anteriores dependiam fortemente de ratos, o que tornava as comparações com o desenvolvimento do cérebro humano difíceis.
Alguém deve estar preocupado com a ética?
Neste momento, os organoides ocupam uma zona cinzenta legal. Não são pessoas e não são animais, portanto não se aplicam regras federais de bem-estar animal. O sociólogo John Evans, co-director do Instituto de Ética Prática da UCSD, é explícito: actualmente não é necessária qualquer autorização para realizar experiências neles.
Os bioéticos estão a observar com atenção, porém. Se os organoides continuarem a crescer em complexidade, as regras terão de ser repensadas. A questão mais delicada é se algum organoides poderia alguma vez ser consciente. A maioria dos filósofos da mente argumenta que a consciência requer um corpo e experiência vivida, nenhuma das quais uma bolha num tubo de vidro tem. Ainda assim, a questão já não é puramente teórica.
| Grupo de investigação | O que os organoides estão a fazer | Escala |
|---|---|---|
| UCSD (laboratório Muotri) | Direccionar robôs, investigação do autismo, estudos de radiação espacial | Dezenas de milhares cultivadas de uma só vez |
| Startup de Melbourne | Jogar Pong e Doom | Protótipo em escala de laboratório |
| Johns Hopkins | Protótipos de chip de biocomputação | Hardware em fase inicial |
| Vários laboratórios | Testes de medicamentos, modelagem de doenças | Generalizado, rotineiro |
O que é que isto significa para as pessoas comuns?
Para a maioria das pessoas, esta investigação está anos afastada de ter impacto na vida quotidiana. O seu impacto mais imediato é médico: testes mais rápidos e precisos de novos medicamentos e uma compreensão mais profunda de condições como o autismo. O ângulo da computação está muito mais longe.
O que desafia é a ideia de que a inteligência, artificial ou não, tem de ser construída a partir de silício. Vale a pena manter isso em mente enquanto os títulos se fixam no mais recente chatbot.
A conclusão honesta: a história de IA mais interessante neste momento pode não envolver um computador.
