Mosca virtual ‘ganha vida’ em simulação pioneira baseada em cérebro real
Um avanço considerado histórico na neurociência computacional e inteligência artificial foi anunciado pela empresa de biotecnologia Eon Systems. Eles apresentaram uma emulação completa de cérebro de mosca-da-fruta, a espécie Drosophila melanogaster, capaz de gerar comportamentos e controlar um corpo simulado. O modelo foi construído a partir de dados detalhados do conectoma, o mapeamento completo das conexões neurais do inseto.
Diferentemente de simulações anteriores que utilizavam aprendizado de máquina, este novo sistema funciona como uma cópia digital direta da estrutura neural da mosca. Essa abordagem promete revolucionar a forma como entendemos e replicamos a complexidade cerebral, com potencial para futuras emulações de cérebros de mamíferos.
O experimento, que reproduz cerca de 140 mil neurônios e aproximadamente 50 milhões de sinapses, é um marco no desenvolvimento de inteligências artificiais mais realistas e na compreensão do funcionamento do cérebro. Conforme informação divulgada pela Eon Systems, essa demonstração prova que uma emulação baseada apenas na anatomia do conectoma pode gerar comportamentos sensório-motores complexos.
O Cérebro Virtual da Mosca-da-Fruta
O modelo computacional, baseado no projeto FlyWire connectome, utiliza a arquitetura de rede neural conhecida como “integração e disparo com vazamento” (LIF). Essa estrutura simula a atividade elétrica básica dos neurônios, e as conexões sinápticas levam em conta as previsões sobre os neurotransmissores envolvidos. O cérebro virtual foi integrado a um corpo digital extremamente detalhado, o NeuroMechFly v2, reconstruído a partir de microtomografia de raios-X de uma mosca real.
Um Ciclo Contínuo de Percepção e Movimento
A simulação opera em um ciclo contínuo a cada 15 milissegundos. Estímulos sensoriais do ambiente virtual ativam neurônios sensoriais, a atividade neural se propaga pela rede do conectoma, sinais de saída geram comandos motores, e o corpo se move, alterando novamente o ambiente sensorial. Este processo cria, pela primeira vez em uma emulação completa de cérebro, um **ciclo fechado entre percepção e ação**.
O sistema simula diversos estímulos: substâncias virtuais como açúcar ativam receptores de paladar para desencadear respostas alimentares, e partículas fictícias de poeira ativam sensores nas antenas, provocando comportamentos de limpeza. O sistema visual, embora com impacto limitado nos movimentos, já consegue ativar neurônios associados a respostas de fuga diante da aproximação de objetos.
Controle Motor Simplificado e Comportamentos Observados
Para traduzir sinais cerebrais em movimentos físicos, foi utilizada uma abordagem simplificada baseada em neurônios descendentes, que transmitem comandos do cérebro para o corpo. O método funciona de forma análoga a dirigir um carro, acessando apenas controles essenciais. Mesmo com simplificações, o cérebro virtual já demonstrou comportamentos naturais da mosca, como **limpeza das antenas**, **alimentação**, **busca por alimento** e **respostas de fuga**.
Limitações e Próximos Passos: Rumo aos Cérebros de Mamíferos
Os próprios pesquisadores ressaltam que o sistema é uma prova de conceito e possui simplificações. O modelo neural não reproduz todos os detalhes biofísicos dos neurônios reais e não incorpora estados internos como fome ou motivação, nem mecanismos de aprendizado. O acoplamento entre cérebro e corpo, traduzindo atividade neural em força mecânica, ainda exige ajustes manuais.
A Eon Systems planeja ampliar a escala do projeto para organismos mais complexos. O próximo alvo é a emulação do cérebro de um camundongo, que possui cerca de 70 milhões de neurônios, aproximadamente 560 vezes mais que o cérebro da mosca. Com a tecnologia já demonstrando sucesso com o cérebro de uma mosca, a criação de emulações de cérebros de mamíferos e, possivelmente, humanos, pode se tornar, no futuro, uma **questão de escala, não de tipo**.