Avanços na Pesquisa com Neurônios e Videogames
Desde o final da década de 1990, cientistas já cultivavam neurônios em matrizes de microeletrodos (MEAs) para investigar como essas células neurais formavam redes e reagiam a estímulos elétricos. Naquela época, era uma pesquisa puramente básica, sem aplicações práticas.
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Nos anos 2000, as células nas MEAs começaram a responder a estímulos e a formar padrões de atividade, levando alguns pesquisadores a “condicionar” essas redes neurais a executar comportamentos específicos por meio de estimulação repetida.
O grande avanço ocorreu em 2021, quando a empresa australiana Cortical Labs conduziu o experimento DishBrain. O objetivo era que os neurônios não apenas respondessem a um estímulo fixo, mas interagissem de forma mais complexa. O jogo escolhido para essa interação foi o clássico “Pong”, de 1972.
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Recentemente, a Cortical desenvolveu o CL-1, um computador biológico híbrido que utiliza cerca de 200 mil células cerebrais humanas vivas cultivadas em um microchip, permitindo que o sistema jogasse “Doom”, um icônico jogo de tiro em primeira pessoa de 1993.
Desafios Cognitivos e Aprendizado Adaptativo
A transição de “Pong” para “Doom” representa um desafio cognitivo significativo. Os ambientes tridimensionais e os encontros imprevisíveis com inimigos impõem um grande desafio para as 200 mil células neurais cultivadas, que não possuem olhos, sistema nervoso ou corpo.
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Para possibilitar essa interação, os pesquisadores traduziram o mundo digital do jogo para a linguagem da biologia: a eletricidade.
A cultura celular foi colocada sobre uma placa com múltiplos eletrodos. Quando um inimigo aparece na tela, os eletrodos estimulam a área correspondente da cultura neural, fazendo com que os neurônios reajam e enviem sinais elétricos. Se o padrão de disparo for reconhecido, o personagem atira ou se move rapidamente.
O mais impressionante é que os neurônios não foram programados para associar padrões específicos a ações; eles aprenderam a fazer isso por meio do feedback, desenvolvendo padrões funcionais para interagir com o jogo.
O Potencial do Wetware na Computação
Fazer neurônios jogarem “Doom” vai além do entretenimento; é uma demonstração da viabilidade da tecnologia orgânica híbrida do CL-1. Essa tecnologia combina a eficiência energética e a plasticidade do cérebro humano com a velocidade de processamento do silício.
Assim como o protagonista de “Doom” precisa sobreviver em um ambiente caótico, a computação convencional enfrenta desafios de eficiência energética e velocidade de aprendizado.
A fusão de tecido cerebral com hardware, conhecida como wetware, pode ser uma solução para esses problemas. O aprendizado nesse contexto não se refere apenas a habilidades de combate, mas à evolução do processo cognitivo, que é o aprendizado adaptativo em tempo real.
O sistema funciona como um diálogo contínuo entre o jogo e as células: o jogo se comunica, as células respondem, e essa interação gera novas ações, reiniciando o ciclo. A cada rodada, os neurônios se reorganizam para responder de maneira mais eficiente, caracterizando o que entendemos como aprendizado.
