Estão a chegar computadores feitos de tecido cerebral humano. Estamos preparados?

À medida que investigadores de ponta em inteligência artificial (IA) começam a reconhecer limites na fase actual desta tecnologia, um caminho alternativo tem vindo a ganhar protagonismo: usar células vivas do cérebro humano como “hardware” de computação.

Estes biocomputadores ainda estão numa fase muito inicial. Até ao momento, conseguem executar tarefas simples - por exemplo, aprender a jogar Pong - e realizar reconhecimento de voz em nível básico. Ainda assim, o entusiasmo cresce porque três tendências distintas se estão a alinhar e a empurrar o tema para a ribalta.

Em primeiro lugar, há capital de risco a entrar em praticamente tudo o que esteja na órbita da IA, o que faz com que ideias altamente especulativas passem, de repente, a ser financiáveis. Em segundo, as técnicas para cultivar tecido cerebral fora do corpo tornaram-se mais robustas e repetíveis, com a indústria farmacêutica a aderir com força. Em terceiro, os avanços acelerados em interfaces cérebro–computador estão a normalizar tecnologias que esbatem a fronteira entre biologia e máquina.

Apesar do impulso, permanecem dúvidas difíceis: estamos perante avanços reais ou apenas mais um ciclo de euforia tecnológica? E que dilemas éticos surgem quando tecido cerebral humano passa a ser tratado como um componente computacional?

O que esta tecnologia é, na prática

Há quase meio século que neurocientistas fazem crescer neurónios sobre matrizes de eléctrodos minúsculos para observar, em condições controladas, como disparam e comunicam entre si. Já no início dos anos 2000, surgiram tentativas de estabelecer uma comunicação bidireccional elementar entre neurónios e eléctrodos - um primeiro passo em direcção a um computador bio-híbrido. No entanto, essa via avançou lentamente, até outra linha de investigação ganhar tracção: os organoides cerebrais.

Em 2013, investigadores mostraram que células estaminais conseguem auto-organizar-se e formar estruturas tridimensionais semelhantes ao cérebro. A adopção destes organoides espalhou-se rapidamente pela investigação biomédica, reforçada por dispositivos do tipo órgão-em-chip, concebidos para reproduzir, fora do corpo, aspectos específicos da fisiologia humana.

Hoje, o uso de tecido neural derivado de células estaminais tornou-se comum - desde ensaios de fármacos até estudos de desenvolvimento. Ainda assim, a actividade eléctrica observada nestes modelos é básica: está muito longe dos padrões organizados de disparo neuronal que suportam cognição ou consciência num cérebro humano.

Mesmo quando se começam a notar comportamentos de rede mais complexos, por vezes sem grande estimulação externa, o consenso entre especialistas é claro: os organoides actuais não são conscientes, nem estão perto de o ser.

“Inteligência de organoide” em organoides cerebrais: a nova etiqueta

O campo entrou numa fase diferente em 2022, quando a empresa australiana Cortical Labs, sediada em Melbourne, publicou um estudo de grande visibilidade: neurónios em cultura, integrados num sistema em circuito fechado, conseguiram aprender a jogar Pong.

O trabalho atraiu uma atenção mediática intensa - mas não tanto pelos resultados experimentais como pela expressão usada no artigo: “senciência incorporada”. Muitos neurocientistas criticaram a formulação por sugerir capacidades que o sistema não demonstrava, considerando-a enganadora ou, no mínimo, eticamente imprudente.

Um ano depois, um consórcio de investigadores propôs um termo mais abrangente: “inteligência de organoide”. A expressão é apelativa e “pronta para manchetes”, mas traz um risco: pode fazer parecer que estes sistemas estão ao nível de sistemas de inteligência artificial, quando existe um desfasamento enorme entre ambos.

Também aqui, a reflexão ética tem ficado para trás. A maior parte das estruturas de bioética foi pensada para organoides enquanto ferramentas biomédicas - e não enquanto peças activas de sistemas de computação bio-híbrida. Vários investigadores de referência em organoides têm defendido uma actualização urgente das orientações, sublinhando que o ritmo de desenvolvimento científico - e até de comercialização - está a ultrapassar a capacidade de governação e regulação.

Entretanto, apesar de notícias em destaque na Nature, muita gente continua sem perceber com clareza o que significa, de facto, um “computador vivo”.

Investigação e mercado: um ecossistema em aceleração

Empresas e universidades nos Estados Unidos, Suíça, China e Austrália disputam a liderança na criação de plataformas de computação bio-híbrida. A empresa suíça FinalSpark já disponibiliza acesso remoto aos seus organoides neurais. A Cortical Labs prepara-se para enviar um biocomputador de secretária chamado CL1. As duas organizações apontam para clientes muito para lá da indústria farmacêutica - incluindo investigadores de IA interessados em arquitecturas de computação diferentes das actuais.

Também no meio académico, as ambições estão a subir. Uma equipa da UC San Diego propôs, de forma particularmente arrojada, usar sistemas baseados em organoides para prever trajectórias de derrames de petróleo na Amazónia até 2028.

Os próximos anos dirão se a inteligência de organoide terá impacto transformador na computação ou se ficará como uma curiosidade passageira. Por agora, afirmações sobre inteligência “forte” ou consciência não têm suporte empírico. O que estes sistemas mostram é, sobretudo, uma capacidade simples de responder e adaptar-se - não algo comparável a cognição de alto nível.

O trabalho mais imediato passa por conseguir reproduzir protótipos de forma consistente, aumentar a escala e encontrar utilizações práticas que façam sentido fora do laboratório.

Aplicações plausíveis e ganhos incrementais

Várias equipas estão a estudar organoides como alternativa, em determinados contextos, a modelos animais na neurociência e na toxicologia. Um grupo sugeriu uma estrutura de avaliação para medir como diferentes químicos podem afectar o desenvolvimento cerebral precoce. Outros estudos indicam melhorias na previsão de actividade cerebral associada a epilepsia, combinando neurónios com sistemas electrónicos. São avanços graduais, mas realistas.

Além disso, uma motivação técnica frequentemente discutida é a eficiência: tecido neural é, por natureza, altamente eficiente em certas tarefas, e isso alimenta a esperança de que, um dia, componentes biológicos possam complementar o silício em cenários específicos. No entanto, eficiência não equivale a “mente”, e a distância entre desempenho experimental e aplicações robustas continua grande.

Do ponto de vista de políticas públicas, a integração entre biologia e computação também levanta questões de enquadramento: que normas se aplicam - as de investigação biomédica, as de dispositivos médicos, as de protecção de dados, ou uma combinação? Na Europa, onde a regulação tende a ser mais prudente, a falta de categorias claras para sistemas bio-híbridos pode tornar-se um obstáculo tão relevante quanto os desafios científicos.

Sistemas pequenos, perguntas enormes

Parte do fascínio - e do desconforto - vem do contexto mais amplo. Numa altura em que figuras como Elon Musk investem em implantes neurais e narrativas transumanistas, a inteligência de organoide volta a colocar questões fundamentais em cima da mesa.

O que conta como inteligência? Em que momento - se algum - uma rede de células humanas poderia merecer consideração moral? E como deve a sociedade regular sistemas biológicos que, mesmo de forma limitada, se comportam como pequenos computadores?

A tecnologia está ainda na infância. Mas a direcção que sugere indica que debates sobre consciência, pessoa e a ética de misturar tecido vivo com máquinas podem tornar-se urgentes muito mais cedo do que se esperava.

Bram Servais, Doutorando em Engenharia Biomédica, The University of Melbourne

Este artigo é republicado de The Conversation ao abrigo de uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.