{"id":816,"date":"2025-07-25T12:50:14","date_gmt":"2025-07-25T12:50:14","guid":{"rendered":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/816\/"},"modified":"2025-07-25T12:50:14","modified_gmt":"2025-07-25T12:50:14","slug":"os-cientistas-querem-construir-computadores-vivos-alimentados-por-celulas-cerebrais-vivas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/816\/","title":{"rendered":"Os cientistas querem construir computadores \u2018vivos\u2019 \u2013 alimentados por c\u00e9lulas cerebrais vivas"},"content":{"rendered":"<p class=\"description\">Assine a revista National Geographic agora por apenas <b>1\u20ac por m\u00eas<\/b>.<\/p>\n<p>Em 2022, um grupo de investigadores australianos correu uma<strong> simula\u00e7\u00e3o rudimentar do jogo de arcada Pong<\/strong>. Ningu\u00e9m estava a controlar a raquete virtual. Ap\u00f3s algumas bolas falhadas, a raquete deslocou-se para cima e para baixo sozinha no ecr\u00e3, de modo a receber a bola e atir\u00e1-la de volta.<\/p>\n<p><strong>O jogo 2D estava ligado a um conjunto de c\u00e9lulas cerebrais humanas e de rato cultivadas em laborat\u00f3rio numa <a href=\"https:\/\/www.nationalgeographic.pt\/ciencia\/placa-petri-pequeno-mundo-microbiologia_5178\" rel=\"nofollow noopener\" target=\"_blank\">placa de Petri<\/a>. <\/strong>Utilizando um sistema com m\u00faltiplos el\u00e9ctrodos, os investigadores <a href=\"http:\/\/www.monash.edu\/medicine\/news\/latest\/2022-articles\/brain-cells-in-a-dish-learn-to-play-pong\" rel=\"nofollow noopener\" target=\"_blank\">ensinaram<\/a> o \u201cmini-c\u00e9rebro\u201d onde a bola estava e recompensaram-no com est\u00edmulos el\u00e9ctricos sempre que a raquete lhe tocava. Em cerca de cinco minutos, <strong>as c\u00e9lulas aprenderam e jogaram partidas sem interven\u00e7\u00e3o humana<\/strong>.<\/p>\n<p>\u201cO sucesso recente dos LLMs [Large Language Models] j\u00e1 faz mais do que tentar modelar processos que acontecem no c\u00e9rebro\u201d, diz Brett Kagan, director cient\u00edfico da Cortical Labs, uma start-up originada pela investiga\u00e7\u00e3o com o jogo Pong. \u201cGosto de dizer que <strong>qualquer m\u00e1quina suficientemente avan\u00e7ada \u00e9 indistingu\u00edvel da biologia<\/strong>, por isso que tal usarmos biologia nas nossas tentativas de explorarmos a intelig\u00eancia?\u201d<\/p>\n<p>A experi\u00eancia com o Pong provou que <strong>os neur\u00f3nios podem aprender e reagir a feedback em tempo real<\/strong>, mesmo numa placa de Petri, diz <a href=\"https:\/\/publichealth.jhu.edu\/faculty\/2681\/lena-smirnova\" rel=\"nofollow noopener\" target=\"_blank\">Lena Smirnova<\/a>, professora assistente na Faculdade de Sa\u00fade P\u00fablica Johns Hopkins Bloomberg. Um ano mais tarde, em 2023, Smirnova, juntamente com outros investigadores, <a href=\"http:\/\/pmc.ncbi.nlm.nih.gov\/articles\/PMC10796793\/\" rel=\"nofollow noopener\" target=\"_blank\">exp\u00f4s<\/a> a sua ideia de utilizar<strong> \u201cintelig\u00eancia organ\u00f3ide\u201d<\/strong>, um campo cient\u00edfico emergente que aproveita os pontos fortes das culturas de c\u00e9lulas cerebrais vivas humanas e animais \u2013 aprendendo com menos exemplos, adaptando-se em tempo real e utilizando a energia de forma eficiente \u2013 para criar <strong>um novo tipo de computador biol\u00f3gico<\/strong>.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-content\/uploads\/2025\/07\/servidores-inteligencia-artificial-a0eb42fe-981814496-241205120433_a23c5552_241205151757_800x800.web.webp\" alt=\"servidores inteligencia artificial a0eb42fe 981814496 241205120433\" class=\"image lazyload\"\/><\/p>\n<p>Utilizar c\u00e9lulas cerebrais como central de processamento de um computador tem implica\u00e7\u00f5es de longo alcance. Poder\u00e1 <strong>diminuir significativamente a quantidade de energia necess\u00e1ria para alimentar a intelig\u00eancia artificial <\/strong>e revolucionar a medicina. A tecnologia j\u00e1 est\u00e1 a criar uma nova e lucrativa ind\u00fastria que os cientistas est\u00e3o a utilizar para grandes inova\u00e7\u00f5es. No entanto, este sector em crescimento \u00e9 acompanhado por <strong>quest\u00f5es complicadas sobre quando a consci\u00eancia come\u00e7a <\/strong>e as implica\u00e7\u00f5es \u00e9ticas de utilizar tecido vivo capaz de sentir dor.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\"   src=\"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-content\/uploads\/2025\/07\/prosencefalo-organoide_e794ea72_250724150609_800x735.webp.webp\" alt=\"Prosenc\u00e9falo organ\u00f3ide\" class=\"lazyload\" width=\"800\" height=\"735\" data-aspectratio=\"800\/735\"\/>&#13;Microfotografia por cortesia de FinalSpark<\/p>\n<p>Um prosenc\u00e9falo organ\u00f3ide observado sob um microsc\u00f3pio de varrimento electr\u00f3nico. Este peda\u00e7o de mat\u00e9ria cerebral, desenvolvido a partir de c\u00e9lulas-tronco neurais derivadas de Human iPSC, est\u00e1 no centro de novas investiga\u00e7\u00f5es sobre \u201ccomputadores vivos\u201d.<\/p>\n<p><strong>Como funcionam os computadores vivos<\/strong><\/p>\n<p>Os dispositivos que utilizamos actualmente, desde os computadores aos telem\u00f3veis, usam\u00a0<strong>chips, nos quais milhares de milh\u00f5es de pequenos componentes chamados trans\u00edstores est\u00e3o meticulosamente fixados em sil\u00edcio e dispostos em portas l\u00f3gicas<\/strong>. Cada chip pode aceitar um par de bits como input e responder com um output de um \u00fanico bit. A combina\u00e7\u00e3o de v\u00e1rias portas permite executar opera\u00e7\u00f5es complexas como as que s\u00e3o realizadas pelos actuais chatbots de IA.<\/p>\n<p>As unidades de organ\u00f3ides cerebrais, conhecidas como <strong>bioprocessadores, funcionam em conjunto com um chip de sil\u00edcio tradicional<\/strong>. Dentro de cada organ\u00f3ide, in\u00fameros neur\u00f3nios crescem em tr\u00eas dimens\u00f5es, formando liga\u00e7\u00f5es atrav\u00e9s de sinapses. Uma vez que n\u00e3o existem liga\u00e7\u00f5es fixas que os limitem, <strong>a rede auto-organiza-se constantemente e evolui \u00e0 medida que vai aprendendo<\/strong>. Os neur\u00f3nios podem transmitir informa\u00e7\u00e3o atrav\u00e9s de impulsos el\u00e9ctricos e sinais qu\u00edmicos em simult\u00e2neo, ao contr\u00e1rio da l\u00f3gica r\u00edgida, passo a passo, de um computador normal.<\/p>\n<p>\u201c\u00c9 mais como ter uma rede em constante adapta\u00e7\u00e3o do que uma placa de circuitos\u201d, acrescenta Smirnova. <strong>O c\u00e9rebro humano n\u00e3o s\u00f3 \u00e9 naturalmente adaptativo, como incrivelmente eficiente em termos de consumo de energia.<\/strong><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-content\/uploads\/2025\/07\/bacterias-e-fungos_a9c144e6_230626121247_800x800.jpg\" alt=\"Bact\u00e9rias e fungos\" class=\"image lazyload\"\/><\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/arxiv.org\/pdf\/2211.02001\" rel=\"nofollow noopener\" target=\"_blank\">Estima-se<\/a> que treinar um modelo de IA Generativa como o OpenAI GPT-3, por exemplo, consuma pouco menos de 1.300 megawatt-horas (MWh) de electricidade, tanto como 130 lares norte-americanos. O c\u00e9rebro precisa de uma frac\u00e7\u00e3o desse valor e n\u00e3o exige mais energia do que uma l\u00e2mpada comum para desempenhar uma tarefa compar\u00e1vel. <a href=\"http:\/\/pmc.ncbi.nlm.nih.gov\/articles\/PMC10796793\/\" rel=\"nofollow noopener\" target=\"_blank\">Dados<\/a> recolhidos pela investiga\u00e7\u00e3o da Johns Hopkins sugerem que <strong>a biocomputa\u00e7\u00e3o poder\u00e1 reduzir o consumo de energia entre \u201c1 milh\u00e3o e 10.000 milh\u00f5es de vezes\u201d<\/strong>.<\/p>\n<p>\u201cO desenvolvimento de organ\u00f3ides de grandes dimens\u00f5es para alimentar redes neurais energeticamente eficientes poder\u00e1 ajudar a correr modelos complexos de aprendizagem profunda, sem um impacto significativo nas altera\u00e7\u00f5es clim\u00e1ticas\u201d, disse <a href=\"https:\/\/scholar.google.com\/citations?user=8kS73wgAAAAJ&amp;hl=en\" rel=\"nofollow noopener\" target=\"_blank\">Ben Ward-Cherrier<\/a>, investigador de neuroci\u00eancia computacional da Universidade de Bristol, \u00e0 National Geographic.<\/p>\n<p><strong>Como os bioprocessadores j\u00e1 est\u00e3o a ser utilizados<\/strong><\/p>\n<p>Tamb\u00e9m j\u00e1 n\u00e3o \u00e9 um sonho experimental: uma ind\u00fastria familiar de start-ups iniciou uma corrida para construir uma vers\u00e3o comercial daquilo que alguns chamam, coloquialmente, <strong>\u201ccomputador vivo\u201d<\/strong>.<\/p>\n<p>A empresa <a href=\"http:\/\/finalspark.com\/neuroplatform\/\" rel=\"nofollow noopener\" target=\"_blank\">Neuroplatform<\/a>, da FinalSpark, sediada na Su\u00ed\u00e7a, por exemplo, permite que qualquer pessoa fa\u00e7a experi\u00eancias \u00e0 dist\u00e2ncia, utilizando um aglomerado de organ\u00f3ides, pagando 1.000 d\u00f3lares por m\u00eas. As instala\u00e7\u00f5es da Neuroplatform incubam <strong>milhares de unidades de processamento<\/strong>. Cada organ\u00f3ide est\u00e1 equipado com<strong> oito el\u00e9ctrodos<\/strong>, que por sua vez, est\u00e3o ligados a um computador convencional. Utilizando o software da FinalSpark, os investigadores podem <strong>codificar programas que estimulam electricamente os neur\u00f3nios, monitorizar a sua resposta e exp\u00f4-los aos neurotransmissores do bem-estar<\/strong>, a dopamina e a serotonina, a fim de trein\u00e1-los para executarem tarefas de computa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<p>Al\u00e9m de alugar os seus computadores biol\u00f3gicos atrav\u00e9s da nuvem, a <a href=\"http:\/\/corticallabs.com\/\" rel=\"nofollow noopener\" target=\"_blank\">Cortical Labs<\/a> tamb\u00e9m come\u00e7ou a vender as suas unidades de bioprocessamento no in\u00edcio deste ano por 35.000 d\u00f3lares. As unidades parecem dispositivos sa\u00eddos de um filme de fic\u00e7\u00e3o cient\u00edfica: um recipiente grande em vidro e metal cont\u00e9m todos os sistemas de apoio \u2013 <strong>desde filtros de \u00e1gua aos controlos de temperatura necess\u00e1rios para manter as c\u00e9lulas cerebrais humanas vivas at\u00e9 seis meses<\/strong>.<\/p>\n<p>Nos \u00faltimos anos, os investigadores tiraram partido destes computadores biol\u00f3gicos privados para testar inova\u00e7\u00f5es.<\/p>\n<p>O Ward-Cherrier, da Universidade de Bristol, por exemplo <a href=\"http:\/\/research-information.bris.ac.uk\/en\/publications\/a-neuromorphic-system-for-the-real-time-classification-of-natural\" rel=\"nofollow noopener\" target=\"_blank\">incorpora organ\u00f3ides<\/a> para servirem de c\u00e9rebro aos seus rob\u00f4s, para que eles possam ir aprendendo. A sua equipa utilizou os organ\u00f3ides da Neuroplatform para desenvolver <strong>um sistema que l\u00ea caracteres de Braille com uma precis\u00e3o de 83 por cento<\/strong>.<\/p>\n<p>A informa\u00e7\u00e3o espacial de cada letra \u00e9 codificada em impulsos el\u00e9ctricos espec\u00edficos identific\u00e1veis pelos neur\u00f3nios. A equipa da Ward-Cherrier planeia, dentro em breve, utilizar os organ\u00f3ides para <strong>ensinar rob\u00f4s a executarem comandos motores baseados em eventos e situa\u00e7\u00f5es espec\u00edficas<\/strong> como sentir um objecto e seguir o seu contorno com um bra\u00e7o rob\u00f3tico. Esta capacidade poder\u00e1, um dia, ajudar um rob\u00f4 a perceber aquilo com que est\u00e1 a interagir.<\/p>\n<p>Por enquanto, os computadores com c\u00e9lulas cerebrais vivas est\u00e3o <strong>longe de substituir o processador do seu computador port\u00e1til<\/strong>.<\/p>\n<p>Para come\u00e7ar, as c\u00e9lulas cerebrais utilizadas nos circuitos inform\u00e1ticos ainda est\u00e3o a dar os primeiros passos e s\u00e3o imaturas \u2013 como fetos, poder\u00edamos dizer, em termos de estrutura biol\u00f3gica e comportamento. Falta-lhes a arquitectura estruturada de um c\u00e9rebro humano maduro, o que as impede de realizar feitos cognitivos avan\u00e7ados. No seu estado actual, <strong>os organ\u00f3ides podem ser ensinados de formas mais simples, como aprender tarefas rudimentares quando estimulados e demonstrar fun\u00e7\u00f5es rudimentares de mem\u00f3ria<\/strong>.<\/p>\n<p>Al\u00e9m disso, n\u00e3o existem dois organ\u00f3ides que se comportem da mesma forma e mant\u00ea-los vivos por longos per\u00edodos continua a ser um desafio.<\/p>\n<p>Smirnova concorda que os computadores celulares n\u00e3o est\u00e3o sequer perto de ter o n\u00edvel de fiabilidade ou a escala necess\u00e1ria para realizar tarefas de computa\u00e7\u00e3o convencionais. No entanto, o facto de serem imaturas faz com que estas redes tenham flexibilidade, algo ideal para a investiga\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<p><strong>Uma forma mais segura e mais humana de testar f\u00e1rmacos<\/strong><\/p>\n<p>Num futuro previs\u00edvel, diz Smirnova, ela e a sua equipa de investiga\u00e7\u00e3o continuar\u00e3o a utilizar <strong>organ\u00f3ides para compreender melhor e tratar condi\u00e7\u00f5es neurol\u00f3gicas<\/strong>. Embora os organ\u00f3ides possam n\u00e3o ser suficientemente avan\u00e7ados para computar informa\u00e7\u00e3o complexa, est\u00e3o a tornar-se<strong> uma forma mais vi\u00e1vel e humana de testar f\u00e1rmacos<\/strong>.<\/p>\n<p>Em breve, os investigadores poder\u00e3o cultivar um organ\u00f3ide a partir das c\u00e9lulas estaminais de um paciente e testar como determinado f\u00e1rmaco afecta os seus neur\u00f3nios em particular ou testar uma biblioteca de qu\u00edmicos em busca de efeitos neurot\u00f3xicos \u2013 <strong>sem precisar de usar animais<\/strong>.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/scholar.google.com\/citations?user=SIiwjxUAAAAJ&amp;hl=en\" rel=\"nofollow noopener\" target=\"_blank\">Kyle Wedgwood<\/a>, professor do Instituto Living Systems, na Universidade de Exeter, est\u00e1 a fazer isso mesmo \u2013 est\u00e1 a utilizar a Neuroplatform da FinalSpark para descobrir formas de <strong>restaurar a mem\u00f3ria cerebral depois de esta ter sido afectada por doen\u00e7as como Alzheimer<\/strong>.<\/p>\n<p>\u201cEste trabalho criar\u00e1 as bases para uma biotecnologia inteligente e implant\u00e1vel capaz de ajudar a mitigar condi\u00e7\u00f5es neurodegenerativas\u201d, acrescenta Wedgwood.<\/p>\n<p><strong>Quando \u00e9 que os organ\u00f3ides se tornam \u00f3rg\u00e3os?<\/strong><\/p>\n<p>\u00c0 medida que estes \u201cmini-c\u00e9rebros\u201d cultivados em laborat\u00f3rio se tornam mais complexos, os cientistas v\u00e3o avaliando quando entrar\u00e3o no reino da consci\u00eancia e a <strong>quest\u00e3o \u00e9tica de activar os seus receptores \u00e0 dor<\/strong>.<\/p>\n<p>Smirnova n\u00e3o est\u00e1 \u00e0 espera de que um organ\u00f3ide demonstre sequer um ind\u00edcio de consci\u00eancia e j\u00e1 come\u00e7ou a trabalhar para aplicar referenciais \u2013 semelhantes aos que se usam na investiga\u00e7\u00e3o realizada com animais \u2013 com <strong>conselhos de revis\u00e3o e protocolos para impedir o sofrimento<\/strong>. Na pr\u00e1tica isto, pode significar tra\u00e7ar limites para a idade de um organ\u00f3ide, o tipo de experi\u00eancias que podem ser realizadas com ele, a forma como as c\u00e9lulas s\u00e3o recolhidas e produzidas e, caso sejam provenientes de um ser humano, utiliz\u00e1-las<strong> de forma mais respons\u00e1vel e com o consentimento do dador<\/strong>.<\/p>\n<p>\u201cO importante \u00e9 que estamos a avan\u00e7ar com muito cuidado e pondera\u00e7\u00e3o, muito antes de algo semelhante a um tecido cerebral \u2018senciente\u2019 poder tornar-se uma realidade\u201d, acrescenta Smirnova.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Assine a revista National Geographic agora por apenas 1\u20ac por m\u00eas. 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