Computação bioeletrônica: Minicérebros aprendem a ler Braille

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/10/2026 Computação bioeletrônica Se você é fã do universo de Jornada nas Estrelas, deve se lembrar que a nave Voyager, liderada pela capitã Kathryn Janeway, era controlada por uma arquitetura de computação bioeletrônica. Em vez das placas-mãe típicas dos computadores, bolsas de gel bioneural combinavam componentes eletrônicos tradicionais com elementos biológicos orgânicos, essencialmente fibras neurais sintéticas suspensas em um gel de nutrientes. Os cientistas acreditam que estamos aproximando essa ficção da realidade graças aos famosos organoides neurais humanos, ou minicérebros, pequenos pedaços de tecido cerebral cultivados em laboratório que apresentam princípios de organização que lembram cérebros muito simples. O desenvolvimento de aparatos para interligar os minicérebros aos computadores está permitindo avanços importantes, incluindo o treinamento de minicérebros vivos para resolver tarefas de engenharia. Tianyi Liu e colegas da Universidade de Bristol, no Reino Unido, estão decididos a dar um passo adiante e transformar os minicérebros em plataformas de computação biohíbrida, como na Voyager. Para isso, eles estão usando os organoides para modelar o prosencéfalo humano, ou cérebro anterior, a porção mais frontal do tubo neural durante o desenvolvimento embrionário dos vertebrados. O primeiro passo consistiu em dar aos organoides a capacidade de receber e transmitir sinais de forma confiável. Usando letras em Braille como plataforma de teste, a equipe demonstrou que grupos de três organoides cerebrais conseguem "ler e entender" os códigos, produzindo sinais que correspondem com precisão às diferentes letras em 83% das vezes. "Podemos obter informações de um sensor tátil real, transformá-las em um formato que uma rede neural viva possa receber e, em seguida, recuperar informações significativas da resposta do organoide," contou a pesquisadora. "Isso nos dá uma maneira prática de conectar sensores artificiais a sistemas neurais biológicos, o que representa um caminho muito interessante para uma computação mais eficiente em termos de energia." Reconhecendo Braille Os organoides cerebrais foram colocados em matrizes de eletrodos dentro de um invólucro que mantém os organoides vivos e monitora suas respostas - um sistema muito similar às bolsas de gel bioneural da Voyager. Esses organoides têm menos de um milímetro de diâmetro e não possuem diversas estruturas presentes no cérebro humano, mas contêm cerca de 10.000 neurônios, além de células de suporte. As matrizes de eletrodos permitem que eles recebam sinais elétricos. Para começar, um sensor registra dados táteis correspondentes às 26 letras do alfabeto Braille, e esses dados são convertidos em padrões de estimulação elétrica. São esses diferentes padrões que são apresentados aos organoides para que eles produzam uma atividade neural correspondente a cada estímulo recebido. Em outras palavras, é possível "ler" o sinal elétrico correspondente a cada letra do Braille e produzir um sinal que corresponda de forma reconhecível à informação que lhes foi dada inicialmente. Os padrões de atividade neural dos organoides foram classificados usando um algoritmo simples de aprendizado de máquina, uma máquina de vetores de suporte, que ordena os padrões e detecta a correspondência entre os sinais e as letras. Um único organoide produziu consistentemente um sinal que pôde ser decodificado com precisão como uma letra em cerca de 61% das vezes. No entanto, três organoides trabalhando juntos produziram um sinal reconhecível em cerca de 83% das vezes. Mais perguntas que respostas Os cientistas enfatizam que estes primeiros experimentos não provam que os organoides conseguem aprender com o tempo; eles apenas mostram que os organoides receberam e responderam aos sinais em Braille. Também não está claro por que três organoides tiveram um desempenho melhor do que apenas um - isso pode ocorrer porque a variação individual entre os organoides faz com que eles se complementem. Novos testes poderão ajudar a encontrar respostas para essas perguntas e, no futuro, viabilizar o uso dos organoides como plataforma de computação. "O próximo passo é definitivamente ir além do Braille; estamos interessados em coisas como texturas, bordas e diferentes tipos de toque, e eventualmente em tarefas de circuito fechado, onde o organoide recebe feedback do que faz. Isso nos permitirá começar a questionar se o organoide pode realmente se adaptar por meio da experiência," disse Liu.