E se pudéssemos ver exatamente o que um cérebro vê? Esta questão, há muito reservada à ficção científica, está gradualmente a aproximar-se da realidade. Em um novo estudo publicado na revista e-Vidapesquisadores de Faculdade Universitária de Londres (UCL) conseguiu reconstruir vídeos apenas a partir da atividade neuronal de camundongos. Um avanço que poderá ajudar os cientistas a compreender melhor como o cérebro interpreta as imagens que vemos.
Este trabalho faz parte de um campo em rápida expansão: a decodificação da atividade cerebral. O objetivo? Entenda como os sinais visuais capturados por olhos são transformados em imagens mentais pelo cérebro.
Reconstrua um vídeo a partir de neurônios
Para conduzir esta pesquisa, os cientistas mostraram clipes de filmes a ratos enquanto registravam a atividade de seus neurônios no córtex visual, a área do cérebro que processa informações visuais.
Ao contrário de certos estudos realizados em humanos utilizando oRM funcionalesta pesquisa utilizou uma abordagem muito mais precisa: registrar a atividade de neurônios individuais. Esta técnica é baseada em imagens microscópicas capazes de detectar neurônios ativos graças a variações no cálcioum indicador de sua atividade.
Os pesquisadores usaram um modelo de codificação que poderia prever a atividade de neurônios individuais com base nas imagens apresentadas aos ratos. Eles então compararam essa atividade prevista com a atividade realmente medida, em particular em comparação com um cenário em que o animal teria olhado para uma tela preta. Esta abordagem permitiu-lhes ajustar gradualmente o pixels de um vídeo inicialmente preto através de um algoritmo, até obter uma reconstrução próxima das imagens efetivamente visualizadas.
“ Queríamos encontrar uma maneira melhor de estudar como o cérebro interpreta o que vemosexplica o Dr. Joel Bauer, principal autor do estudo no Sainsbury Wellcome Centre da UCL. Queríamos desenvolver um método capaz de captar o que está representado no cérebro e comparar com a realidade. »
Resultado: os cientistas conseguiram reconstruir um filme de aproximadamente 10 segundos apenas a partir da atividade neuronal, com um nível de fidelidade considerado notável dada a complexidade do exercício.
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Entenda melhor como o cérebro “reconstrói” a realidade
Para verificar a precisão de suas reconstruções, os pesquisadores compararam as imagens originais e as imagens reconstruídas pixel por pixel. Observaram pequenas diferenças, principalmente no tempo das imagens, mas no geral permaneceram muito próximas do vídeo inicial.
“ A precisão das reconstruções melhorou com a integração de dados de mais neurônios individuais, demonstrando a importância de dados neuronais abrangentes », especifica Joel Bauer.
Em última análise, esta abordagem poderia permitir-nos compreender melhor um fenómeno fundamental: a diferença entre o que realmente vemos e o que o nosso cérebro reconstrói. Porque a nossa percepção não é uma simples cópia do mundo exterior.
Como lembra o pesquisador: “ Nossa representação mental do mundo não é perfeita. O processamento visual o transforma e modifica. Esta discrepância não é um erro, mas uma característica da forma como as nossas mentes interpretam e enriquecem a informação sensorial.. »
Os investigadores esperam agora melhorar a resolução reconstruções e ampliar a porção do campo visual analisada. A longo prazo, este tipo de trabalho poderá contribuir para uma melhor compreensão dos distúrbios perceptivos, dos mecanismos da memória visual ou mesmo de certas doenças neurológicas.
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Mesmo que esta pesquisa ainda permaneça experimental, ela abre um janela fascinante sobre um mistério fundamental: a maneira como o cérebro transforma a realidade em experiência subjetiva.