A maioria das pessoas não pensa em neurociência diariamente. O trabalho dos neurocientistas geralmente é uma pesquisa obscura e tediosa que melhora gradativamente nossa compreensão do cérebro e do sistema nervoso.
No entanto, ocasionalmente, as suas experiências resultam em descobertas que de outra forma só aparecem em romances de ficção científica. Aqui estão alguns dos mais surpreendentes.
10 Criando Memórias Artificiais
É possível criar artificialmente uma memória totalmente falsa que seja virtualmente indistinguível de uma memória real? Sim, é – se você for um dos pesquisadores da UC Irvine.
Num estudo em ratos, estes investigadores conseguiram introduzir memórias novas e direcionadas nos cérebros dos roedores. Eles tocaram um tom específico ao qual queriam que os ratos respondessem, ao mesmo tempo que liberavam acetilcolina – uma substância química responsável pela formação de novas memórias.
O resultado? Os ratos desenvolveram a resposta esperada a esse tom específico, quando testados no dia seguinte ao experimento. Essas novas memórias tinham “as mesmas características” que suas contrapartes naturais. Além disso, as memórias artificiais foram retidas a longo prazo, provando que é possível moldar memórias permanentemente em condições de laboratório.
Os investigadores esperam que estas descobertas abram caminho para ajudar pessoas com dificuldades de memória e aprendizagem, potencialmente através da introdução de novas memórias usando técnicas aceleradas semelhantes. Provavelmente ainda estamos longe de um futuro onde adquiriremos novos conhecimentos sob demanda, como os protagonistas de Matrix – mas sempre podemos sonhar.
Ah, e falando em sonhos. . .
9 Manipulando Sonhos
Se há uma coisa que sabemos sobre os sonhos é que eles são únicos para cada indivíduo. Eles são um produto de suas experiências, emoções e pensamentos recentes. Você não pode simplesmente fazer alguém sonhar com o que você quiser.
Ou você pode?
Cientistas do MIT conseguiram fazer exatamente isso. Eles começaram treinando ratos para correr em um labirinto. Os ratos receberam duas dicas de áudio distintas para ajudá-los a navegar pelo labirinto e encontrar guloseimas. Um tom diria aos ratos que a guloseima estava à sua esquerda; o outro tom dizia-lhes para virarem à direita. Os ratos adoram guloseimas, então logo aprenderam o que significavam os dois tons diferentes e responderam a eles de acordo ao navegar pelo labirinto. Os pesquisadores então registraram as mudanças específicas nas ondas cerebrais dos ratos à medida que respondiam aos dois tons diferentes.
Finalmente chegou a hora de mexer com os sonhos dos ratos . Quando os ratos foram dormir, a sua atividade cerebral foi monitorizada para estabelecer que, sim, eles estavam a sonhar que corriam pelo labirinto. Nesse ponto, os pesquisadores tentaram influenciar os sonhos tocando dois tons diferentes.
Curiosamente, as tomografias cerebrais mostraram que os ratos, enquanto sonhavam, respondiam aos sinais de áudio exatamente da mesma maneira que faziam quando estavam acordados. Este experimento prova que os sonhos podem ser moldados diretamente por gatilhos externos. Os pesquisadores até especulam que um dia será possível que as pessoas tenham sonhos customizados por meio dessa “engenharia de sonhos”.
8 Gravando Sonhos
E se você quisesse registrar seus sonhos, para poder assisti-los mais tarde, como se fosse um filme? Acontece que, eventualmente, isso pode muito bem ser possível. Um estudo realizado por pesquisadores em Kyoto, no Japão, mostrou que tomografias cerebrais podem ser usadas para criar uma representação dos sonhos das pessoas, em tempo real.
A primeira etapa do estudo fez com que pessoas dormissem dentro de um scanner de ressonância magnética enquanto sua atividade cerebral era registrada. Eles foram então acordados e entrevistados sobre o que viram enquanto sonhavam. Isso foi feito cerca de 200 vezes para cada um dos três participantes do estudo.
Durante a segunda etapa, os pesquisadores isolaram os 20 objetos mais vistos e encontraram fotos que os representam. Eles mostraram esses objetos aos participantes, enquanto mediam as respostas de seus cérebros a eles para estabelecer uma correlação. Posteriormente, os pesquisadores alimentaram as fotos e os exames de ressonância magnética correspondentes em um algoritmo de aprendizagem .
Por fim, os três participantes foram convidados a dormir novamente dentro do aparelho de ressonância magnética. Enquanto isso, o algoritmo inteligente gerava sequências de imagens, com base na atividade cerebral dos adormecidos. Os sujeitos foram então acordados e questionados sobre seus sonhos. No final, o algoritmo foi capaz de combinar os sonhos com cerca de 60% de precisão.
Embora longe de ser perfeito, este é o primeiro passo para poder realmente registrar sonhos. Já sabemos que é possível criar filmes rudimentares, mas surpreendentemente avançados, que representam a atividade do nosso cérebro . À luz deste estudo japonês dos sonhos, pode ser apenas uma questão de tempo até que possamos fazer o mesmo com os nossos sonhos.
7 Transplantes de células cerebrais
Os transplantes cerebrais podem ser usados para melhorar a função cerebral? Para responder a essa pergunta, cientistas do Centro Médico da Universidade de Rochester criaram ratos humanos quiméricos . Isso parece ameaçador, mas significava simplesmente que esses ratos receberam astrócitos humanos – um tipo específico de células cerebrais. Os ratos foram injetados com 100 mil desses astrócitos enquanto ainda estavam em desenvolvimento.
Notavelmente, quando os ratos completaram seis meses de idade, estas células humanas tinham essencialmente substituído totalmente as células cerebrais equivalentes dos ratos . Os pesquisadores então submeteram os ratos a vários testes, destinados a avaliar sua memória e habilidades de aprendizagem. Esses ratos “inteligentes” acabaram tendo um desempenho notavelmente melhor em uma ampla gama de testes do que o grupo de controle, e geralmente demonstraram ser mais rápidos no aprendizado.
O neurocientista Bruce Ransom reconheceu a importância desta pesquisa, dizendo: “É um resultado impressionante. Fornece a primeira evidência inequívoca de que os astrócitos podem muito bem ter sido um dos impulsionadores evolutivos das capacidades humanas.” Curiosamente, essa citação é suspeitamente desprovida de comentários sobre os perigos da criação de roedores hiperinteligentes.
6 Melhorando a Vigilância
Todos nós já passamos por situações que exigiram foco prolongado – pense em exames finais, preenchimento de declarações de impostos e maratonas do Senhor dos Anéis . Todos nós podemos atestar que eventualmente ficamos cansados e perdemos a capacidade de prestar atenção. E se houvesse uma maneira de nos deixar mais alertas durante esse tipo de atividade?
Existe, e tudo o que é necessário é eletrocutar seu cérebro com uma corrente elétrica controlada . Um estudo submeteu os participantes a uma série de testes de alerta. Alguns participantes receberam estimulação cerebral não invasiva, na forma de “estimulação transcraniana pré-frontal por corrente contínua” (ETCC). Outros receberam um tratamento simulado. No final, as pessoas que receberam ETCC ficaram mais focadas e mantiveram o seu nível de alerta durante longos períodos de tempo.
O estudo prova que a estimulação direcionada pode ser aplicada de forma eficaz para fazer melhor uso dos recursos frequentemente inexplorados do cérebro; as pessoas podem ficar mais vigilantes. Os investigadores sugerem que este método é adequado para contrabalançar a diminuição do desempenho dos trabalhadores que requerem longos períodos de atenção sustentada.
5 Tornando-nos melhores mentirosos
Nem todo tDCS é usado para sempre. Algumas aplicações de estimulação cerebral não invasiva podem ser direcionadas para uma busca menos ética : ajudar-nos a mentir de forma mais convincente.
Um estudo instruiu 44 voluntários a fingirem ser ladrões. Os participantes tiveram que fingir que roubaram dinheiro e foram interrogados sobre seus crimes. Este interrogatório foi conduzido através do “Teste de Conhecimento Culpado”, uma variação do teste do polígrafo.
Ao usar a ETCC para inibir a função do córtex pré-frontal anterior – a parte do cérebro responsável pelo engano – os cientistas foram capazes de desencadear melhorias notáveis na capacidade de mentir dos sujeitos de teste. As pessoas que receberam estimulação cerebral foram mais rápidas em inventar mentiras, embora não mais rápidas em responder com sinceridade. Talvez ainda mais interessante, estes participantes também demonstraram sentir-se menos culpados por mentir do que o grupo de controle.
Isto indica que pode ser possível melhorar a capacidade de alguém mentir à vontade, caso seja necessário. Pense nos muitos profissionais que poderiam beneficiar deste tipo de capacidade melhorada de mentir: espiões, polícias disfarçados, soldados feitos prisioneiros e políticos em campanha.
4 Música para estimular o cérebro
É bem sabido que a música tem um efeito mensurável no nosso humor e na nossa percepção do mundo . Você provavelmente pode se lembrar facilmente de uma época em que uma música particularmente triste o deixou melancólico ou, inversamente, uma faixa animada que fez você querer sorrir e dançar.
Acontece que não são só as nossas emoções que podem se beneficiar com uma dose de boa música. Nossas habilidades cognitivas também podem ser afetadas ao ouvir partituras musicais específicas. Uma pesquisa da Universidade de Northumbria, no Reino Unido, fez com que pessoas realizassem um teste que media a concentração mental. Os participantes tiveram que esperar que um quadrado verde aparecesse na tela do computador e pressionar espaço enquanto isso acontecia, ignorando outras cores e formas.
Alguns participantes fizeram-no em silêncio; outros ouviram diferentes movimentos dos concertos The Four Seasons de Vivaldi . O concerto mais animado “Spring” resultou no melhor tempo médio de resposta de 393,8 milissegundos; o lento “Outono” aumentou o tempo de reação das pessoas para 413,3 milissegundos, em comparação com os 408,1 milissegundos para aqueles que não ouviam nenhuma música.
Outro estudo mostrou que a música pode ajudar as pessoas a recordar memórias autobiográficas após uma “lesão cerebral adquirida”. Portanto, parece que a música cuidadosamente escolhida pode desempenhar um papel fundamental no aumento das capacidades cognitivas, da atenção e da memória das pessoas.
3 Cérebro Protético
Até agora, a ciência já avançou o suficiente para encontrar maneiras de substituir a maioria das partes do nosso corpo. Temos braços protéticos, pernas protéticas e parecemos estar prestes a fazer olhos protéticos funcionais . No entanto, o cérebro é muito mais complexo que um membro. Fazer uma prótese cerebral está longe de ser uma tarefa simples e estamos muito longe de fazer substituições cerebrais totalmente funcionais. No entanto, estamos a dar passos significativos nessa frente, com uma chamada “prótese neural” que demonstrou restaurar a função cerebral após um traumatismo cranioencefálico.
Num estudo de prova de conceito, os cientistas cortaram a comunicação entre áreas do cérebro de um rato, simulando uma lesão cerebral traumática . Os 16 ratos do estudo perderam quase todas as funções dos membros anteriores. Alguns ficaram sem tratamento; outros receberam um dispositivo que estimulava aleatoriamente diferentes áreas do cérebro. Um terceiro grupo de ratos recebeu a prótese neural, que criou uma ponte entre as duas áreas desconectadas do cérebro.
Os resultados foram convincentes. Depois de duas semanas, o grupo da prótese neural recuperou a função cerebral a tal ponto que “seus movimentos eram indistinguíveis de seu comportamento antes da lesão cerebral”. A interface cérebro-máquina-cérebro implantada basicamente permitiu que as duas áreas desconectadas do cérebro se comunicassem adequadamente novamente. Os pesquisadores esperam que este estudo leve à criação de uma prótese semelhante para tratar lesões cerebrais e traumas de acidente vascular cerebral em humanos. Combinados, estes tipos de lesões – só nos EUA – afectam quase três milhões de pessoas.
2 Hackeando cérebros para acessar dados confidenciais
Todo mundo sabe que nossos dispositivos digitais estão sujeitos a ataques de hackers. Pessoas com experiência em tecnologia podem acessar as informações do seu cartão de crédito e códigos PIN com relativa facilidade, especialmente se a maioria das suas senhas for literalmente “senha”. A melhor maneira de manter a privacidade dos dados confidenciais é armazená-los com segurança na fortaleza inviolável que é o seu cérebro. Dessa forma, ninguém poderia ter acesso às informações, certo?
Não exatamente . Na Conferência de Segurança USENIX 2012, pesquisadores demonstraram como é possível facilitar a extração de informações usando dispositivos simples e prontos para uso. Para sua demonstração, eles usaram uma interface cérebro-computador (BCI) relativamente barata e prontamente disponível e seu próprio programa de leitura de mentes . Os participantes foram analisados sem serem explicitamente informados de que seus cérebros seriam “hackeados” no processo.
Ao ler os sinais de eletroencefalografia (EEG) produzidos pelos cérebros dos sujeitos, os pesquisadores conseguiram provar que o acesso a informações privadas – códigos PIN, dados de cartão de crédito e assim por diante – pode ser facilitado de forma mensurável por meio de dispositivos BCI de nível consumidor. Embora não torne essas informações totalmente transparentes, “a entropia das informações privadas diminui, em média, em aproximadamente 15 a 40 por cento em comparação com ataques de adivinhação aleatória”, ao usar o BCI.
1 Controle mental
Por mais curiosos que sejam os estudos acima, talvez nenhum deles chegue tão perto do domínio da ficção científica como o controlo da mente – um dos “e se” mais explorados em muitos filmes e livros. Embora o verdadeiro controle da mente não esteja exatamente no horizonte, alguns estudos recentes produziram resultados bastante extraordinários.
Num estudo da Harvard Medical School, os humanos foram capazes de controlar diretamente os movimentos da cauda de um rato usando apenas os pensamentos . Os seres humanos foram equipados com um dispositivo BCI que converteu seus pensamentos em comandos de computador. Os ratos, por sua vez, foram equipados com uma interface computador-cérebro que usava ultrassom focalizado para estimular seus cérebros.
Como resultado, uma conexão cérebro-a-cérebro foi aberta entre os humanos e os ratos, permitindo que os humanos controlassem remotamente as caudas dos ratos à vontade. O estudo teve uma taxa de sucesso surpreendente de 94% , em seis humanos e seis ratos diferentes. Notavelmente, a conexão cérebro-cérebro estabelecida foi totalmente não invasiva, não exigindo procedimentos cirúrgicos complexos.
Se você acha isso impressionante, espere até falarmos sobre um estudo recente da Universidade de Washington. Este estudo utilizou comunicação semelhante entre cérebros, com uma diferença notável: ambos os sujeitos eram humanos .
Dois pesquisadores estavam localizados em diferentes partes do campus da universidade. Um deles usava um boné que convertia seus pensamentos em sinais elétricos, enquanto seu colega usava um que permitia que seu cérebro recebesse sinais magnéticos. O primeiro pesquisador teve que jogar um jogo de computador em que disparava um canhão contra alvos diferentes. A pegada? Ele teve que fazer isso sem usar as mãos. Em vez disso, ele teve que imaginar disparar o canhão em sua mente, fazendo com que seu colega pressionasse a tecla no momento certo.
O estudo foi um sucesso. Embora os pesquisadores sejam rápidos em destacar que este experimento é bastante básico em sua configuração, eles acreditam que é um primeiro passo cauteloso em direção a aplicações mais elaboradas. Alguns anos depois, poderemos ver numerosos usos sociais para esse controle direto da mente. Isso pode incluir tudo, desde permitir que pessoas com deficiência se comuniquem melhor até ajudar remotamente alguém a pousar uma aeronave.
Por enquanto, isso é especulação. No entanto, uma coisa é certa: a neurociência é uma área de investigação cada vez mais excitante que certamente nos reserva desenvolvimentos mais futuristas.
