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131.   Usando Tecido Vivo Para Controlar Robôs


  O que acontece quando um homem é combinado com um computador ou um robô ? Essa é a questão que o Professor Kevin Warwick e sua equipe do Departamento de Cibernética, Universidade de Reading na Inglaterra vem tentando responder há alguns anos.

  Há várias maneiras de olhar para este problema. Há o objetivo de longo prazo de libertar a mente das limitações do cérebro incrementando-a na forma digital, potencialmente em um computador e/ou substrato robótico (veja a entrevista h+ com o Dr. Bruce Katz, “Will We Eventually Upload Our Minds ?”). Há também um objetivo de curto prazo em uma escala muito mais limitada – um robô controlado por células cerebrais humanas poderá em breve estar passeando pelo laboratório do Professor Warwick na Inglaterra.

  O Professor Warwick (que aliás tem um dispositivo implantado em seu braço esquerdo que permite que seu sistema nervoso seja conectado a um computador) e seu colega Ben Whalley da Escola de Farmácia recentemente criaram um robô que é controlado por neurônios cultivados de rato. A próxima etapa em sua pesquisa é usar uma linha de células neurológicas humanas, um tipo de “wetware”.

  Como apresentado no New Scientist, uns 300.000 neurônios de rato cresceram em um caldo nutriente e produziram picos de atividade elétrica quando conectados à saída dos sensores de distância de um pequeno robô. Os neurônios provaram ser capazes de orientar o robô ao redor de uma área delimitada por barreiras.

  Essa pesquisa é o primeiro passo na determinação de como as memórias criam estruturas neurológicas no cérebro, e como o cérebro armazena blocos específicos de dados. Os pesquisadores esperam que isso os leve a um melhor entendimento de doenças e distúrbios que afetam o cérebro como Alzheimer, Parkinson, derrame e lesões.

  Warwick comenta, “essa nova pesquisa é tremendamente excitante em primeiro lugar porque o cérebro biológico controla seu próprio corpo robô móvel, e em segundo lugar nos possibilita investigar como o cérebro aprende e memoriza suas experiências. Essa pesquisa nos levará a entender melhor como o cérebro trabalha, e poderá ter um profundo efeito em muitas áreas da ciência e medicina”.

  Warwick, Whalley, e colegas não precisam de aprovação específica do aspecto ético por parte da Universidade ou do governo para passar ao uso da linha de células neurológicas humanas, tão logo estejam prontos. As culturas estão disponíveis no mercado aberto e “o lado ético do fornecimento é dado pela companhia de quem elas são compradas”, de acordo com Whalley.

  O uso do termo “wetware” tem ocorrido desde meados da década de 1950. Na literatura acadêmica recente, refere-se a células (que são “molhadas” = “wet”) construídas com circuitos moleculares que realizam operações lógicas, como fazem os dispositivos eletrônicos, mas com propriedades únicas. O matemático e escritor de ficção científica Rudy Rucker usou o termo como título da sua novela ciberpunk de 1988, e ultimamente definiu-o no livro Mondo 2000 : A User’s Guide to the New Edge (editado por alguém chamado R.U. Sirius) como “o DNA físico em uma célula”. Rucker agora se refere ao DNA físico na abertura de um blog de 2007 como wetware “de nível menor”, com o wetware “de nível maior” definido como “o arranjo das células do corpo – e todas as conexões importantes dos neurônios corticais...”

  De acordo com um comunicado à imprensa da Universidade de Reading, o cérebro biológico de wetware usado pelo robô inglês é feito de neurônios de cultura que são colocados sobre um arranjo multi-eletrodo (MEA). O MEA é um prato com aproximadamente 60 eletrodos que captam os sinais elétricos gerados pelas células.

Sinais gerados biologicamente dirigem o movimento do robô

  Os sinais gerados biologicamente dirigem o movimento do robô. Cada vez que o robô se aproxima de um objeto, os eletrodos geram sinais que estimulam o cérebro. Em resposta, a saída do cérebro é usada para dirigir as rodas do robô para a esquerda ou direita de modo a evitar que ele se choque com objetos. O robô não tem nenhum controle adicional de uma pessoa ou computador – seu único meio de controle vem do seu próprio cérebro. O Dr. Whalley comenta, “Uma das questões fundamentais que os cientistas estão enfrentando atualmente é como relacionar a atividade de neurônios individuais com os complexos comportamentos que observamos em organismos completos. Este projeto nos dá uma oportunidade única de olhar para alguma coisa que pode exibir comportamentos complexos, mas ainda permanece bem ligada à atividade de neurônios individuais. Confiamos em poder usar isto para avançar mais na direção da resposta destas questões muito fundamentais”.

  Embora isso não seja exatamente combinar um homem com um computador, existe a combinação significativa de wetware humano baseado em carbono (na definição de Rucker de 2007 para o termo) com um sofisticado circuito baseado em silício, na forma robótica. Isso significa que implantes de cérebros inteiros em corpos de ciborgs pertencem ao nosso futuro.

Título Original : Using Human "Wetware" to Control Robots

Fonte : h+ Magazine, 16/10/2009

Nota 1 : Existe uma omissão importantíssima no artigo : como o "cérebro de rato" foi treinado ? como aprendeu a usar as informações dos sensores para orientar o robô ?



O "cérebro de rato" e o robô



















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