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Matrix está virando realidade? Cientistas criam um cérebro artificial para uma mosca virtual

Modelo conseguiu imitar comportamentos como alimentação e limpeza de antenas.

Por
Rafael Lorenzo M. Barretti
Publicado em
Mosca virtual ao lado de cérebro artificial criaod pro cientistas
Fonte da imagem: Super Interessante

No filme Matrix, as máquinas dominam o mundo e passam a usar os seres humanos para gerar energia, como uma espécie de bateria viva

Para manter suas vítimas sob controle, as máquinas criam uma realidade virtual, onde elas vivem e sentem as coisas como se fossem reais.

O que parecia apenas uma ficção científica da década de 1990 parece estar cada vez mais próximo de se tornar realidade.

Cientistas da empresa americana Eon Systems conseguiram recriar o cérebro de uma mosca dentro de um computador

Em um vídeo divulgado pela empresa, um inseto virtual caminha por um ambiente digital, encontra comida e para para limpar as antenas antes de continuar o trajeto

Por trás desse movimento, há um modelo computacional baseado no mapa completo das conexões neurais de uma mosca real.

O mapa que tornou isso possível

Tudo começou com um projeto científico chamado FlyWire. Em outubro de 2024, dois artigos publicados na revista Nature apresentaram o primeiro mapa completo do cérebro da mosca-da-fruta

Para construí-lo, pesquisadores registraram imagens extremamente detalhadas do cérebro do inseto usando microscopia eletrônica

Depois, reconstruíram essas imagens digitalmente, revelando todas as conexões entre os neurônios.

Esse tipo de mapa é chamado de conectoma. Funciona como um grande diagrama elétrico do cérebro, mostrando quais neurônios existem e como estão ligados entre si.

O cérebro digital

Com o mapa em mãos, um grupo liderado pelo cientista Philip Shiu publicou, também na Nature, um modelo matemático do cérebro completo da mosca baseado no FlyWire

Cada neurônio artificial do modelo recebe sinais de outros neurônios, acumula essas informações e dispara quando atinge certo limite

O cérebro digital já conseguia reproduzir alguns padrões de atividade associados a comportamentos do inseto

Empresa criou mosca virtual para cérebro artificial

Apesar da sofisticação do sistema, ele existia sem um corpo, o que foi resolvido pela Eon Systems

A empresa conectou esse modelo neural a um corpo virtual de mosca, criando um sistema completo em que percepção, atividade cerebral e movimento formam um ciclo contínuo.

Para representar o corpo do inseto, os pesquisadores criaram uma mosca virtual baseada em tomografias de uma mosca real, com 87 articulações.

Eles também fizeram um mundo para ela, criado em um motor de física capaz de simular forças, gravidade e contato com o chão.

A mosca explorou o ambiente e chegou a encontrar sinais associados a alimentos criados por sensores virtuais que representam estímulos como gosto, cheiro ou toque. 

Essas informações entram no modelo do cérebro, que calcula a atividade e envia comandos ao corpo.

Quando sensores de gosto detectam açúcar, o cérebro virtual aciona o sistema digestivo do inseto, que começa a se alimentar da mesma forma que faz no mundo real.

O sistema também imitou outros comportamentos de forma idêntica ao que acontece no mundo real.

Um dos comportamentos reproduzidos é a limpeza das antenas. Quando uma "poeira digital" ativa os sensores da região, a mosca usa as patas dianteiras para removê-la.. 

Segundo a empresa, o modelo consegue ser uma replicação do comportamento com 95% de precisão em relação ao inseto real.

Apesar da semelhança, os próprios pesquisadores reconhecem que a simulação ainda é simplificada

O modelo não conseguiu reproduzir fatores internos que podem mudar o comportamento da mosca, como fome, saciedade ou experiências passadas.

Viveremos em uma simulação?

Apesar do sucesso com o modelo que simula uma mosca, os cientistas ainda estão longe de chegar no cérebro humano.

Para efeito de comparação, uma mosca tem cerca de 140 mil neurônios, enquanto o humano conta com mais de 86 bilhões.

No entanto, o modelo está se tornando mais sofisticado. O próximo passo da Eon System é desenvolver um modelo para o cérebro do camundongo, 560 vezes mais complexo que o da mosca e com 70 milhões de neurônios.

Apesar do desafio, a empresa afirma que seu objetivo final é fazer uma simulação em escala humana.