Neurônios Humanos em uma Dish Master Pong: Um Avanço na Inteligência Biológica Sintética Eles dominam Pong sem entrada humana ou de computador. Em um estudo inovador publicado na revista Neuron, pesquisadores demonstraram que neurônios humanos e de camundongos cultivados em uma placa de laboratório podem aprender a jogar o clássico jogo de vídeo Pong dos anos 1970. Essa conquista notável, liderada pelo Dr. Brett Kagan e sua equipe no Cortical Labs em Melbourne, Austrália, mostra o potencial da inteligência biológica sintética e abre novas avenidas para entender como os neurônios processam informações e se adaptam a ambientes dinâmicos. O sistema, chamado de “DishBrain”, mescla células cerebrais vivas com tecnologia avançada, oferecendo insights sobre inteligência, aprendizado e potenciais aplicações em neurociência e inteligência artificial (AI). O Sistema DishBrain: Uma Fusão de Biologia e Tecnologia O sistema DishBrain é uma plataforma pioneira que integra aproximadamente 800.000 neurônios vivos—derivados de cérebros embrionários de camundongos ou células-tronco pluripotentes induzidas humanas—em uma matriz de microeletrodos. Esta matriz, um chip de silício alojado em uma placa de Petri, serve como a interface entre os neurônios biológicos e um ambiente digital. Os eletrodos podem tanto fornecer impulsos elétricos para estimular os neurônios quanto registrar sua atividade, criando um sistema de feedback em loop fechado onde os neurônios recebem feedback em tempo real com base em suas ações. No experimento, os neurônios estavam conectados a um computador rodando uma versão simplificada de Pong, um jogo semelhante ao tênis onde os jogadores movem uma raquete para rebater uma bola de um lado para o outro. A matriz de microeletrodos foi dividida em regiões sensoriais e motoras. Eletrodos na região sensorial enviavam sinais para indicar a posição da bola, enquanto aqueles nas regiões motoras interpretavam a atividade neuronal como comandos para mover a raquete para cima ou para baixo. Para tornar a tarefa viável, os pesquisadores ajustaram o jogo: a raquete era maior, a bola se movia mais devagar e não havia oponente, com o objetivo de maximizar a duração do rali em vez de vencer uma partida. Aprendendo Através do Feedback: O Princípio da Energia Livre Os neurônios aprenderam a jogar Pong em apenas cinco minutos, melhorando seu desempenho ao longo do tempo. Esse aprendizado rápido foi impulsionado por um mecanismo de feedback enraizado no princípio da energia livre, uma teoria proposta pelo coautor Professor Karl Friston. De acordo com esse princípio, os neurônios buscam minimizar a imprevisibilidade (ou entropia) em seu ambiente. No experimento, quando os neurônios acertavam a bola, recebiam um estímulo elétrico previsível, reforçando a conectividade e atuando como uma recompensa. Quando erravam, recebiam um estímulo imprevisível e mais intenso, que interrompia a rede neural e incentivava a adaptação para evitar tais resultados. Ao longo de 20 minutos, os neurônios aumentaram sua capacidade de sustentar ralis, com neurônios humanos superando neurônios de camundongos, alcançando tempos de rali significativamente mais longos. Essa diferença está alinhada com pesquisas anteriores que sugerem que os neurônios humanos têm maior capacidade de processamento de informações do que os neurônios de roedores. Os “picos” sincronizados de atividade elétrica na rede neural se tornaram mais fortes a cada acerto, indicando que os neurônios estavam adaptando seu comportamento para alcançar o objetivo de acertar a bola de forma mais consistente. Implicações para a Neurociência e AI O experimento DishBrain é um marco significativo na compreensão de como os neurônios aprendem e processam informações fora do contexto de um organismo vivo. O Dr. Kagan sugere que este trabalho demonstra “inteligência biológica sintética”, onde os neurônios exibem comportamento orientado a objetivos semelhante à sentiência—definida aqui como a capacidade de sentir e responder ao ambiente, embora não equivalente à consciência. Eles são empolgantes.