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02 abril, 2012

Nicolelis: Ciência e soberania nacional

Por Alexandre Matias
Do Link - Estadão

Foto Andre Lessa/ AE 

São Paulo – “A renúncia a um investimento maciço de formação de um corpo de cientistas e de atuação em diferentes áreas – tecnologia de informação, microengenharia, biomedicina, nanotecnologia, engenharia biomédica… – é uma renúncia à soberania do País.”

Miguel Nicolelis, um dos cientistas mais importantes do Brasil, é enfático sem se exaltar. Mesmo quando fala do Palmeiras – uma de suas paixões, que havia perdido de virada para o arquirrival Corinthians no dia anterior à entrevista, realizada no bairro de Higienópolis há uma semana –, ele mantém a calma e a clareza características de quando expõe suas ideias. Até quando reclama de como seu time achou que o jogo estivesse ganho no intervalo do clássico.

Futebol à parte, a conversa foi sobre outras duas paixões: ciência e educação. E ele conta, com exclusividade ao Link, mais um passo de seu projeto Câmpus do Cérebro – o início de uma parceria entre o Hospital Sabará, de São Paulo. “Com a abertura da Escola do Câmpus do Cérebro, no ano que vem, vamos poder fechar o ciclo completo, unindo o Centro de Saúde Anita Garibaldi à escola”, explica.

Ele se refere ao trabalho que iniciou há seis anos no Rio Grande do Norte, que começa pelo tratamento de mulheres grávidas no Centro de Saúde (e que reduziu a mortalidade materna da região de Natal e Macaíba a zero) para garantir que os futuros alunos de sua escola possam ser acompanhados desde antes do nascimento. “As crianças que nascem lá já são alunas da escola no pré-natal. Depois elas entram no berçário e seguem estudando em período integral até o ensino médio”, diz.

José Luiz Setúbal, presidente da Fundação Hospital Sabará e responsável pela aproximação do hospital a Nicolelis, explica que a parceria começa com a troca de experiências em saúde materna e de recém-nascidos, mas Nicolelis frisa que não deve parar por aí. “Estamos discutindo a possibilidade de evoluirmos a relação para uma parceria clínica.” O que, na prática, significaria que o hospital paulistano é candidato a ser o primeiro lugar em que o projeto dos sonhos de Nicolelis, o Walk Again, possa ser testado em humanos.

Andar de novo. Walk Again é o projeto de criar um exoesqueleto robótico controlado pelo cérebro. O grande sonho de Nicolelis é fazer um tetraplégico dar o pontapé inicial no primeiro jogo da Copa do Mundo no Brasil, em 2014, como disse em entrevista ao Link no ano passado. “Testamos um protótipo nesta semana que são pernas mecânicas. Vestimos um macaco e elas se mexeram, não com o pensamento, mas com um programa de computador”, explica. “O próximo passo é anestesiar a medula espinhal do macaco, para, finalmente, testarmos se a veste consegue fazer movimentos. Faremos isso até o meio do ano. E, mais ou menos no ano que vem, nesta época, já estaremos trabalhando com pacientes em potencial. Mas isso ainda está em fase de discussão.”

Mas o Walk Again não é um fim em si mesmo. Nicolelis o compara ao programa espacial norte-americano, que estabeleceu a meta de levar o homem à Lua, mas que, no processo, alavancou outras tecnologias que surgiram durante a pesquisa. “Há várias aplicações que surgem desta meta, que chamamos de ‘spinoffs’. Até mesmo para entretenimento, como o videogame. Quando os executivos da indústria de games veem um macaquinho imerso num mundo virtual jogando videogame com a mente, eles veem o futuro.”

E antecipa, sem entregar: “Eu não posso contar agora, mas estamos perto de divulgar três novas ideias que ninguém nunca tinha tido – e que não tínhamos a menor ideia que iriam acontecer. As grandes descobertas são acidentes. Na hora em que a gente estava fazendo um experimento com macacos, vimos isso e pensamos ‘não é possível’… Essas novas ideias são tão fora do esquadro que quando a gente publicar as pessoas vão achar que estão num filme de ficção científica.”

Mas Nicolelis quer menos ficção e mais ciência. E reforça a importância do Walk Again em seu projeto científico-educacional. “O Walk Again é a semente de uma nova indústria no Brasil, a da tecnologia de reabilitação. Gostaríamos de usar o Walk Again como projeto-âncora para lançá-la aqui no Brasil com a construção da infraestrutura do parque neurotecnológico do Câmpus do Cérebro”, diz.

O projeto visa criar uma geração de cientistas no Brasil para tratar futuros alunos no pré-natal e ensinar ciência, na prática, numa escola de período integral. “Nossa abordagem de ensino de ciência é prática. As crianças aprendem a lei de Ohm descobrindo como funciona um chuveiro. E contratamos nossos ex-alunos para trabalhar conosco. Na prática, estamos pegando crianças que nunca tiveram contato com ciência, colocando-as em um programa de educação e em cinco anos elas estão trabalhando em um laboratório de ponta. E são crianças que, até os 10 anos, não tiveram oportunidades. Imagina quando pegarmos as crianças que tiveram um pré-natal ótimo…”

Isso tudo é para reverter o quadro científico brasileiro. “Nossa situação é dramática. O déficit de engenheiros que o Brasil tem é gigantesco. E esse é um assunto estratégico. A indústria deste século, sem dúvida, é a do conhecimento e estamos em grande desvantagem. Se não acordarmos agora, não precisamos mais acordar. A janela de oportunidade está se fechando – e rápido.”

Contudo, o neurocientista é otimista. “As coisas estão mudando. Esta nossa conversa seria impossível há dez anos. O governo federal está ouvindo. Presido uma comissão – a Comissão do Futuro – que está preparando um relatório para mostrar todos os indicadores internacionais sobre a verdadeira situação do ensino de ciência e da produção científica brasileira. O relatório deve ficar pronto em junho.”

E conclui: “Meu intuito diz respeito à criação de uma nova geração de brasileiros. Produzindo não apenas cidadãos – muito mais felizes, engajados, competentes – mas também engenheiros, médicos, cientistas, professores… Pessoas que têm outra visão de mundo. E de Brasil.”




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25 janeiro, 2012

Nicolelis fala de religião e ciência

A Ascenção - Ilustração de Gustavo Doré

Do Paulolopes
Por Maria da Paz Trefaut
Dica @Be_neviani

O mais renomado cientista brasileiro da atualidade, Miguel Nicolelis, vive entre Brasil, Estados Unidos e Suíça. Às vezes completa essa triangulação em uma semana e nem sabe em que fuso horário está. Mas isso não o incomoda. Com projetos nos três países, o neurocientista paulista, fanático pelo Palmeiras, tem a ambição de fazer um adolescente brasileiro tetraplégico dar o pontapé inicial na abertura da Copa do Mundo de Futebol de 2014. Para isso, usará uma veste robótica controlada pela força do pensamento.

Desvendar a possível interação cérebro- máquina é um dos grandes desafios de Nicolelis, referência na pesquisa com próteses neurais, cujo trabalho integra a lista das "Dez Tecnologias que Vão Mudar o Mundo", do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT).

Professor de neuroengenharia da Universidade Duke (EUA), tem projetos educacionais igualmente ambiciosos no Brasil. Um deles é em Macaíba, no Rio Grande do Norte. Ali deverá ser inaugurado, no início de 2012, o "Campus do Cérebro", uma escola em período integral que beneficiará 5 mil crianças, do berçário ao ensino médio. Já o "Educação para Toda a Vida", que começa na barriga da mãe, vai prestar assistência gratuita para 15 mil gestantes na periferia de Natal.

Ele concedeu à Planeta a entrevista que segue.

Se um tetraplégico der um pontapé na bola, na abertura da Copa de 2014, será uma revolução na ciência. O que ela tem de essencial?

É uma nova forma de abordar a questão da reabilitação e uma nova forma de entender o cérebro. Sem uma nova teoria do cérebro a gente não teria conseguido chegar a essa tentativa de fazer uma aplicação clínica. É também uma revolução tecnológica, porque essas aplicações não vão se restringir à medicina. As interfaces cérebro-máquina envolvem interações com nossos computadores e com as ferramentas que usamos diariamente.

Esses tratamentos devem ajudar a romper o estigma das doenças?

Essa é uma das razões pelas quais escrevi este último livro [Muito Além do Nosso Eu, recém-lançado pela Companhia das Letras,]. ara mostrar que o que a gente chama de normal e anormal é separado por uma fronteira muito tênue. É muito rápido um cérebro dito normal evoluir para um dito patológico. Para um de nós ficar esquizofrênico não é preciso muito.

É um processo químico?

Entre outras coisas. No frigir dos ovos, tudo se resume a uma mudança de balanço de neurotransmissor e de atividade elétrica do cérebro. A gente percebe que são pequenas variações que levam você a ouvir vozes, ter delírios. Nos dias de hoje, aliás, a humanidade curiosamente é dominada por três esquizofrênicos que ouviam vozes, olhavam para o céu e achavam que alguém estava falando com eles.

Quem são?

Jesus Cristo, Maomé e Abraão. Muito provavelmente os três precisavam de haldol (medicamento para esquizofrenia). É arbitrária qualquer classificação que defina as bordas da normalidade. Cada vez mais a intolerância e o preconceito esculpem essa borda com seus interesses próprios ideológicos e políticos. Quando você vê o cérebro por dentro e começa a entender o que acontece, percebe como é fácil ir de um lado para outro.

Você falou de três símbolos religiosos. Você é ateu?

Sim, mas acho que a religião faz parte do sistema nervoso. Como o cérebro é um simulador da realidade, ele cria um modelo e uma ilusão de realidade para cada um de nós. Ele precisa de uma história: de onde viemos? Como começou o universo?

Materialista ou religiosa?

Exatamente. Os pigmeus africanos acham que a gente saiu do céu, que havia uma corda e eles foram descendo. Toda cultura tem uma história. O problema é que algumas são excludentes e prejudiciais ao bom convívio da espécie, na medida em que elegem os eleitos e os não eleitos.

A questão dos comandos cerebrais envolve telepatia?

Não, porque a telepatia pressupõe que a energia espontânea do cérebro é capaz de transmitir pensamentos.

Há energia no cérebro?

Ele tem um campo elétrico e magnético, mas muito pequeno. Não tem como um sinal sair do cérebro, passar pelo crânio e ir da minha cabeça para a sua. É impossível! Mas você pode registrar esses sinais, transmiti-los artificialmente - como a gente já faz - e mandá-los para uma máquina ou, em teoria, para outro cérebro. É nisso que estamos trabalhando.

Esse é o objetivo da brainnet?

Estamos trabalhando na ideia original, brain to brain interface. Trata-se de pegar o sinal de um cérebro e mandar para outro e ver se ele entende. Se for possível com um par de cérebros, será possível em qualquer combinação. Claro que tecnologicamente isso tem dificuldades enormes: não basta registrar o sinal, mas entregá-lo para outro cérebro. Em teoria, a ideia é factível.

Como você vê o futuro...

Bem diferente do atual. A gente tem a tendência de ter medo, porque todos os sinais do futuro são dramáticos.

... ... da máquina humanizada...

Isso é uma barbaridade científica. Não há nenhum computador que tenha a chance de reproduzir atributos humanos. Isso é pura balela, propaganda ideológica. É uma visão capitalista, de que você não vale nada e pode ser substituído por um robô. A máquina consegue executar movimentos repetitivos. Não consegue escrever poesia, pintar como Picasso, tomar decisões baseadas na natureza humana. Todas as características que fazem a gente ser como é resultam de processos extremamente complexos no cérebro e são fenômenos não computáveis.

Isso define o limite da tecnologia?

Claro, ela é uma expressão da nossa capacidade criativa. Por isso são tão interessantes esses achados neurofisiológicos recentes, que mostram que todas as ferramentas que criamos são assimiladas pelo cérebro como uma extensão do nosso corpo: mouse, caneta, raquete de tênis, bola, carro, bicicleta. O cérebro cria a ilusão do que o nosso corpo é. E tudo o que a gente experimenta é uma ilusão; é um modelo do mundo.

Tudo é ilusão?

Sim. Se seu cérebro fosse diferente, você ia ver o mundo diferente. A sua história de vida foi diferente da minha; nós dois olhamos uma rosa vermelha e ela evoca memórias peculiares em cada um. Até recentemente a gente achava que a sua experiência e a minha, ao olhar uma coisa assim, era a mesma. Hoje a gente sabe que não é: o cérebro tem uma opinião. Esse ponto de vista foi construído ao longo da sua vida e da minha e ao longo da nossa espécie do ponto de vista evolutivo. Nosso cérebro vai ter um papel cada vez mais relevante na ampliação do nosso alcance como espécie. O nosso corpo vai perder relevância.

Mas vivemos o culto do corpo.


Pois é, até hoje o culto do corpo dominou nossa espécie. Então, quem aproveitou, aproveitou. A partir daqui, quem vai ganhar o embate é a mente. A seleção natural de quem vai sobreviver privilegiará aqueles capazes de usar a mente para agir com uma cornucópia de equipamentos, ferramentas e tecnologias que serão controláveis apenas por pensamentos. Antes, sobrevivia quem caçava bem. Amanhã será a vez de quem conseguir usar a mente para controlar 200 equipamentos ao mesmo tempo.

Diz-se que usamos uma porcentagem ínfima da nossa capacidade.

Mentira. Na verdade, a gente usa tudo o que tem. Se tivesse mais, usava também. A gente perde neurônios a partir dos 18 anos, mas é uma perda muito pequena. Num certo ponto da vida essa perda passa a ser relevante: você vai esquecendo coisas e não tem mais a mesma agilidade mental.

Como você cuida dos neurônios?

Pensando. Desafiando a mente a pensar em coisas a que não estou habituado. É como um exercício físico.

Não cansa?

Demais. Tem dias que o esforço é tanto que eu capoto e acordo no outro. Estou ligado o tempo inteiro. Para mim isso não é trabalho, é prazer.

Vinte anos fora do Brasil modificaram a sua visão?

Ah, o exílio é o maior elixir do patriotismo. Você vê as coisas que não são boas, mas isso não abate as maravilhas que existem aqui. Temos muito potencial, que agora começa a aflorar de forma caótica. Mas temos um grande desafio pela frente. Nossa classe polícortica é muito fraca, muito pobre, dissociada da realidade. É uma classe que só pensa no espólio, em como extrair para si o que for possível. A situação da população melhorou bastante nos últimos anos, mas ainda falta muito para se construir uma cidadania plena. A educação é o único caminho.

Você se considera ousado?

Sim, desde o futebol na rua. Sempre me meti onde não era chamado.

E só encontrou espaço para se desenvolver fora?

Não havia muito espaço para minhas ideias quando deixei o Brasil. Ao pensar em voltar, fui desencorajado.

Por quem?

Pelo chefe do departamento que, claramente, tinha seus protegidos e sabia que minha volta ia causar problemas. Era 1991 e a situação brasileira era muito complicada, com o confisco do governo Collor. Perdi toda a poupança que tinha e nunca mais recuperei. Mas minha grande crítica é que acho que grande parte da ciência brasileira é humilde. As pessoas têm medo de ousar, têm complexo de que não se pode fazer coisa grande, ambiciosa. Têm medo.

Isso prejudica o Brasil?

A ciência brasileira é muito provinciana. A academia de ciências também, e a maneira de financiar é cartorial. Nosso modelo é um dos mais perniciosos para um jovem cientista penetrar. Os sujeitos mais seniores dominam tudo e se você não tem um padrinho não consegue nada, porque é clube fechado. Nos Estados Unidos é o contrário: as possibilidades de financiamento para os jovens são garantidas de forma a assegurar uma renovação contínua de talentos. Aqui, o negócio é manter o status quo.


Este texto foi publicado originalmente na edição 467, agosto de 2011, da Planeta.

Leia também: 
Quebrando neuroparadigmas
Monkey brains 'feel' virtual objects
Miguel Nicolelis : Muito além do nosso eu
The Walk-Again Project

02 novembro, 2011

Quebrando neuroparadigmas

Leitura indicada por @MiguelNicolelis via twitter: "Resenha de 'Muito Além do Nosso Eu' por quem entende das coisas!", publicada na Ciência Hoje 
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Por H. Moysés Nussenzveig, da UFRJ




“Você, suas alegrias e tristezas, suas memórias e ambições, seu senso de identidade pessoal e livre-arbítrio, são na verdade nada mais que o comportamento de um vasto conjunto de células nervosas e suas moléculas associadas.”

É o que dizia o biólogo inglês Francis Crick (1916-2004) em seu livro A hipótese espantosa, de 1994. Em Muito além do nosso eu, o neurocientista brasileiro Miguel Nicolelis descreve sua trajetória científica, dedicada a desvendar como o cérebro humano realiza essa tarefa miraculosa de criar a nossa realidade.

No seu trabalho de pós-doutorado com John Chapin, como bolsista da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), Nicolelis deu uma contribuição fundamental para uma mudança de paradigma na neurofisiologia.

Pela primeira vez, sua equipe conseguiu o registro simultâneo da atividade elétrica de múltiplos neurônios cerebrais em ratos despertos. O resultado mostrava que a realização de uma tarefa específica pelo animal estava associada a impulsos elétricos distribuídos por todo esse conjunto de neurônios.

A neurofisiologia tradicional tendia a ser ‘localizacionista’, associando a realização de funções cerebrais específicas a regiões especiais muito bem localizadas no sistema nervoso. Exemplo extremo seria o ‘neurônio da vovó’, especializado no reconhecimento da fisionomia dessa antepassada.

Em contraste, a visão ‘distribucionista’ diz que “qualquer tipo de informação processado pelo cérebro envolve o recrutamento altamente distribuído de populações de neurônios”.

Contradizer o paradigma tradicional naturalmente provocou reações. Argumentou-se que os experimentadores não podiam saber o que o roedor sentia ou experimentava em associação à atividade elétrica detectada.

Para responder a essa objeção, resolveram procurar um meio de ligar diretamente um cérebro, não mais de rato, mas de um primata, a uma máquina que revelasse o que desejava fazer. Essa parece ter sido a origem do projeto das ICMs, as Interfaces Cérebro-máquina.

Nicolelis descreve com requintes de suspense hitchcockiano o primeiro experimento bem-sucedido, em que uma macaca movimentou um braço robótico apenas por meio do pensamento.

A partir desse êxito, que teve grande repercussão na mídia, foram vencidos outros desafios, como a transmissão em tempo real do pensamento de um macaco nos Estados Unidos para comandar a marcha ereta de um robô humanoide no Japão.





Repercussões médicas

Aplicações médicas de ICMs à reabilitação de pacientes com funções neurológicas perdidas em consequência de doenças ou traumas estão sendo desenvolvidas. O Projeto Andar Novamente ambiciona montar uma veste robótica de corpo inteiro para restaurar a mobilidade de pacientes paralisados, em tempo para que um deles dê o chute inicial na Copa do Mundo de 2014.

Outro projeto visa criar uma nova terapia para pacientes com a doença de Parkinson.

Em seu livro fascinante de 1998, Fantasmas no cérebro, o neurocientista indiano Vilayanur S. Ramachandran descreve como conseguiu curar a síndrome da dor no ‘braço fantasma’ de um amputado iludindo o seu cérebro com a projeção da imagem do braço bom no lugar do amputado, usando uma caixa de espelhos.

Nicolelis comenta experimentos recentes, utilizando aparatos de realidade virtual, em que uma pessoa experimenta a sensação de trocar de corpo com outra, até de sexo diferente.

A plasticidade do cérebro, permitindo incorporar à imagem do próprio corpo ferramentas externas, como um braço robótico, seria uma das razões do sucesso de ICMs. Ao longo de seu livro, Nicolelis, com base em seus estudos, propõe uma dezena de novos princípios neurofisiológicos.

Muito além do nosso eu é um registro precioso de como foram realizadas descobertas revolucionárias, com impacto profundo nos fundamentos da neurociência e repercussões médicas importantes. Não é um livro de leitura fácil, apesar do apelo frequente a imagens do futebol.

Algumas ressalvas

Como físico, porém, tenho sérias reservas quanto à nomenclatura empregada pelo autor ao descrever seu modelo como ‘cérebro relativista’.

A constatação de que campos receptivos e mapas cerebrais variam não só espacialmente, mas também no tempo, significa apenas que o cérebro deve ser classificado como um sistema dinâmico, termo matemático de ampla abrangência.

É, conforme Nicolelis menciona, um sistema complexo, mais precisamente, um ‘sistema complexo adaptativo’, que se modifica no decorrer de sua própria evolução.

Restrições ao funcionamento cerebral decorrentes da conservação da energia e da velocidade limitada do disparo de um neurônio nada têm a ver com a teoria da relatividade de Einstein.

Nicolelis também se deixa contaminar em parte pela frequente confusão dos filósofos entre relatividade e relativismo.

Também devo objetar à caracterização como “arqui-inimigo de Newton” de Albert Einstein, o qual tinha verdadeira veneração por seu grande antecessor. Isso também era válido para Thomas Young, que usou as medições feitas por Newton dos comprimentos de onda (sim, tratando luz como onda) associados às cores do espectro, desmentindo o mito de que “Young demonstrou que Newton estava errado”.

Nicolelis traduziu o próprio livro da versão original inglesa. A meu ver, optou por uma versão infeliz de binding problem, o problema da ligação (como o cérebro associa os diferentes estímulos sensoriais que recebe), como ‘problema da encadernação’, termo só aplicado a livros no dicionário.

A tradução corrente de binding energy é ‘energia de ligação’. Essas restrições semânticas e de física em nada afetam meu juízo global: recomendo fortemente esta obra, um livro a meu ver imperdível.

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