Projeto BRAIN: o que é e como pretende mapear o cérebro humano

O cérebro é um conjunto complexo de órgãos que desempenha várias funções, como manter e regular as diferentes funções vitais do corpo, bem como das funções psíquicas, sendo o órgão no qual a consciência e a mente do pessoas. Não obstante, ainda há um longo caminho a percorrer na pesquisa sobre o cérebro, razão pela qual os projetos e pesquisas nesta área têm se proliferado nos últimos anos.

O Projeto BRAIN ou a iniciativa BRAIN foi criado para poder mapear comunicações simultâneas em três dimensões de milhares de neurônios para que no futuro os especialistas da área possam entender mais claramente funcionamento do cérebro humano e assim avançar na prevenção e tratamento de diversas doenças relacionadas cérebro (ex. ex., Alzheimer, Parkinson, etc.).

Neste artigo veremos em que consiste o Projeto BRAIN e quais são os principais objetivos desta iniciativa.

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O que é o projeto BRAIN?

O Projeto BRAIN, também conhecido como iniciativa BRAIN (“Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies” ou “Brain Activity Map Project”), que poderia ser traduzido para o espanhol como "Pesquisa do cérebro através do avanço de neurotecnologias inovadoras" ou "Projeto de mapeamento da atividade cerebral" é

uma iniciativa de pesquisa do cérebro humano que foi idealizada pelo neurobiólogo espanhol Rafael Yuste, tendo sido anunciado em 2 de abril de 2013 pelo presidente dos Estados Unidos, Barack Obama.

A iniciativa ou Projeto BRAIN baseia-se no objetivo de obter um mapa tridimensional da atividade de cada neurônio no cérebro humano, possibilitando registrar as comunicações de milhares de neurônios ao mesmo tempo; Em outras palavras, o que este projeto busca é mapear toda a atividade neuronal do cérebro humano e, assim, entender como funciona o órgão mais misterioso de todos.

Esta pesquisa foi delineada em um plano de 15 anos, então está previsto para terminar em 2026. Tem um investimento inicial de 100 milhões de dólares de financiamento federal e tendo canalizado esse orçamento através de três agências que são a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA), os Institutos Nacionais de Health (NIH) e a National Science Foundation (NSF), contando também com diversos laboratórios ao redor do mundo participando do rascunho.

Da mesma forma, o Projeto BRAIN também foi financiado por várias fundações privadas, como o Howard Medical Institute Hughes, o Allen Institute for Brain Science, a Kavli Foundation ou o Salk Institute for Biological Studies, entre outros, então o montante de dinheiro financiado aumentou consideravelmente em relação ao que havia sido investido inicialmente.

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Objetivos do Projeto BRAIN

O Projeto BRAIN está focado no desenvolvimento de uma série de ferramentas que permitem aos cientistas encarregados de trabalhar e pesquisar em o campo da neurociência e tudo relacionado ao cérebro humano para alcançar importantes descobertas, nunca alcançadas anteriormente.

O neurobiólogo espanhol que trabalha na Columbia University em Nova York, Rafael Yuste, afirma que os avanços previstos como resultado do Projeto BRAIN no futuro podem permitir que os cientistas tratem, curem e/ou previnam distúrbios cerebrais ou doenças como Alzheimer ou o Parkinson, além de lesões traumáticas, além de proporcionar um conhecimento mais aprofundado sobre a ciência básica que estuda e investiga o funcionamento do cérebro.

Outro dos avanços que se espera alcançar graças ao Projeto BRAIN é o desenvolvimento de diferentes próteses que ajudam a conectar o cérebro diretamente à Internet, de modo a alcançar progressos sem precedentes na resolução de vários problemas que até agora têm sido difíceis de resolver. Os pesquisadores deste projeto esperam que suas investigações ofereçam a possibilidade de capturar imagens em tempo real de circuitos neurais a uma velocidade semelhante ao nosso pensamento.

Para isso, foi necessária a adesão de diversos profissionais ao Projeto BRAIN, como biólogos moleculares, neurobiólogos, geneticistas, matemáticos ou cientistas da computação, entre outros, em uma colaboração interdisciplinar que exige a invenção de novas técnicas e o desenvolvimento de tecnologias.

Além de poder mapear os 80.000 milhões de neurônios e suas conexões, outros avanços esperados nos próximos anos serão a proliferação de dispositivos cerebrais, os pesquisadores do Projeto BRAIN consideram que o cérebro deve ser protegido em nível legislativo em todo o mundo, deve incluir o neurodireitos na Carta das Nações Unidas, a fim de proteger a atividade e os dados do cérebro quando são realizados transplantes tecnológicos no cérebro, que devem ser considerados e regulamentados como dispositivos médicos e não como produtos tecnológicos de consumo.

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Críticas ao projeto BRAIN

Desde que o Projeto BRAIN foi anunciado em 2013, não ficou isento de críticas, pois considerado por muitos como excessivamente ambicioso com expectativas irreais. Tem-se argumentado que não é possível mapear uma atividade tão complexa quanto a realizada por bilhões de neurônios cerebrais. Por outro lado, houve quem acreditasse que seria possível alcançá-lo, mas que acarretaria custos elevados.

Outros que viram viável para o Projeto BRAIN mapear a atividade neuronal consideraram que mais tarde eles encontrariam sérias dificuldades ao gerenciar e trabalhar com a grande quantidade de dados que poderiam ser obtidos a partir de um mapa tridimensional de conexões neurais. Com base nessas possíveis dificuldades, Yuste e seus colaboradores afirmam que precisarão de novas ferramentas tecnológicas e técnicas que permitem um estudo mais aprofundado do cérebro, o que possibilitará o avanço do projeto.

Houve também aqueles que foram mais críticos a este projeto, argumentando que mesmo que conseguissem mapear todos os picos neurais simultaneamente, não seria um registro completo porque seria necessário registrar ao mesmo tempo os estímulos externos aos quais o cérebro estava exposto naquele momento, para que o cérebro pudesse ser analisado e compreendido em um nível macroscópico.

Conquistas atribuídas ao projeto

A favor do Projeto BRAIN, vale destacar que no início de 2021 Alipasha Vaziri e sua equipe da Rockefeller University (EUA) EUA) relatou em um artigo que conseguiu registrar simultaneamente a atividade de mais de um milhão de neurônios no córtex cerebral de um camundongo, sendo o maior registro de atividade cortical animal até o momento. No entanto, ainda está muito longe do que foi prometido quando o projeto foi anunciado quando se esperava que eles fossem capazes de registrar a atividade de milhões de neurônios no cérebro humano.

Outro dos resultados mais importantes que foram alcançados no Projeto BRAIN foi o desenvolvimento de uma classificação de classes de células no córtex motor de humanos e camundongos, o que permitiu dar um grande conhecimento sobre a forma como o cérebro está organizado.

Na fase final do Projeto BRAIN eles procurarão entender como funcionam os diferentes circuitos do cérebro através de um diagramação dos neurônios interligados, sendo objetivos mais modestos do que os iniciais, uma vez que puderam observar ao longo Ao longo desses anos de pesquisa, entender o cérebro deve ser uma tarefa contínua que não deve ser colocada em data limite.

Como vimos, ainda há um longo caminho a percorrer no campo da pesquisa do cérebro e das neurociências e, embora existam várias linhas de pesquisa que são muito promissores, devemos ser cautelosos porque é possível que esses avanços tão esperados possam demorar mais do que o prometido anteriormente, ou talvez não; De qualquer forma, ainda há um longo caminho a percorrer em um campo de pesquisa tão curioso, excitante e misterioso quanto o estudo do cérebro humano.