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O cérebro humano virtual que virou fatia do cérebro de um camundongo

O cérebro humano virtual que virou fatia do cérebro de um camundongo
Ilustração da fatia do cérebro virtual simulada em computador. [Imagem: Makram et al./Cell 2015]

Fatia de cérebro virtual

Lançado há pouco mais de uma década, o Projeto Blue Brain, apresentou os primeiros resultados rumo ao ainda distante objetivo de criar um cérebro virtual.

A primeira versão representa uma versão em software de uma pequena fatia de um cérebro de um camundongo jovem.

São 55 camadas de células e 31.000 neurônios de 207 tipos diferentes que, quando postos para funcionar, geram cerca de 40 milhões de sinapses e 2.000 conexões entre cada tipo de célula cerebral.

"A reconstrução exigiu um número enorme de experimentos. Ela abre o caminho para prever a localização, o número e até mesmo a quantidade de íons fluindo através das 40 milhões de sinapses," disse o coordenador do projeto, o professor Henry Markram, da Escola Politécnica Federal de Lausane, na Suíça.

Estados cerebrais

Embora ainda não seja um cérebro virtual completo, o simulador está permitindo analisar o comportamento dos diversos tipos de neurônios sob diferentes condições.

Uma das simulações, por exemplo, mostrou que um único parâmetro, o nível de íons de cálcio nas sinapses, pode produzir padrões de longo alcance na atividade cerebral, padrões esses que não poderiam ser previstos com base nas características dos neurônios individuais.

Um desses padrões emergentes, produzido pelas simulações, foram as ondas de atividade neuronal do tipo síncronas lentas, que são observadas no cérebro durante o sono, o que sugere que os circuitos neurais alternam entre diferentes "estados", que podem estar na base de comportamentos específicos.

Imensidão

Há exatos 10 anos, no momento do lançamento do Projeto Blue Brain, o próprio Dr. Markram afirmou que "não é impossível construir um cérebro humano e podemos fazer isso em 10 anos."

A década se passou e os resultados são muito mais modestos, mostrando o quanto ainda é desconhecida a imensidão do esforço necessário para simular um cérebro em computador.

Todos os resultados estão sendo disponibilizados gratuitamente para a comunidade científica, no endereço https://bbp.epfl.ch/nmc-portal.

Bibliografia:

Reconstruction and Simulation of Neocortical Microcircuitry
Henry Markram et al.
Cell
Vol.: 163, Issue 2, p456-492
DOI: 10.1016/j.cell.2015.09.029




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