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    Superstar da neurociência explica como a IA é fraca, por que sonhamos e muito mais


    Kimberly White / Getty Images

    Se você está interessado no cérebro, está interessado no trabalho de David Eagleman. Quer sejam seus livros populares de ciência mais vendidos, sua série de televisão indicada ao Emmy O Cérebro com David Eagleman, ou sua pesquisa inovadora publicada em periódicos como Science e Nature, há uma boa chance de você já estar familiarizado com o que ele faz.

    Para comemorar o lançamento do novo livro de Eagleman em 25 de agosto Livewired: a história interna do cérebro em constante mudança, Digital Trends falou com o professor adjunto da Universidade de Stanford e CEO da NeoSensory, que tem sido chamado de “Malcolm Gladwell da ciência do cérebro”.

    Tendências digitais: o título do seu livro é Livewired. Muitas pessoas usam coloquialmente o termo “hardwired” quando discutem o cérebro. O que você quer dizer com “livewired” e por que a noção de hardwiring é insuficiente quando falamos sobre a maneira como o cérebro funciona?

    David Eagleman: Especialmente nesta era moderna, quando pensamos sobre o cérebro, a maioria das pessoas pensa em uma metáfora de computador. Mas, fundamentalmente, o cérebro é muito diferente de um computador digital. Apenas como exemplo, você não pode arrancar metade do circuito do seu telefone celular e esperar que ele ainda funcione. E ainda, com o cérebro, você pode fazer o que é chamado de hemisferectomia, onde você remove uma metade do cérebro da criança, e a criança fica bem porque as funções que faltam se reconfiguram sob o espaço restante.

    Em vez de falar sobre o cérebro nas linhas de hardware e software, temos que cunhar um novo termo para isso – e então criei livewire. Já temos um conceito chamado plasticidade cerebral. Isso vem da ideia de que o plástico pode ser moldado em qualquer formato, e que então mantém essa forma. Mas o que percebi é que o cérebro está fazendo mais do que isso. Não é um brinquedo que você molda uma vez e depois mantém essa forma. Está mudando constantemente a cada momento de sua vida até o dia de sua morte.

    DT: Você menciona a metáfora computacional. Quais são seus pensamentos sobre inteligência artificial e, particularmente, a busca da inteligência artificial geral (AGI). Você vê tal coisa como possível, e as pesquisas modernas de IA estão seguindo as linhas certas?

    DE: Quase todos nós da neurociência suspeitamos que é possível replicar o cérebro. É uma máquina muito sofisticada, mas é uma máquina no final, com cada célula do sistema sendo acionada por outras células. A questão é se a IA como a praticamos atualmente está captando alguns princípios sobre o cérebro. Acho que a resposta é que a IA moderna foi inspirada pela ciência do cérebro, mas tomou uma direção muito diferente. Pode mostrar desempenho sobre-humano ao distinguir imagens ou jogar xadrez, Go ou coisas assim.

    Mas isso é simplesmente arranhar a superfície do que o cérebro está fazendo e como o cérebro funciona. A IA moderna é baseada na ideia de “neurônios” e “sinapses”, e na mudança da força dessas conexões. Mas, dentro dos neurônios biológicos, você tem um cosmos inteiro acontecendo. Você tem uma redistribuição dos canais que estão na membrana, você tem mudanças nas cascatas bioquímicas que estão acontecendo dentro dos neurônios, até mudanças na expressão de genes dentro do núcleo do neurônio.

    Por que não incluímos nada disso na IA? É porque é muito difícil, em 2020, ver nada disso. Não temos nenhuma boa tecnologia para medir em tempo real. Portanto, o que fazemos é simplesmente nos concentrar nos neurônios e nas conexões entre eles. Desse modo, somos como o bêbado que procura as chaves sob o poste de luz porque ali a luz é melhor, embora não tenha perdido as chaves ali.

    Estamos aproveitando as coisas que podemos medir e construindo modelos a partir disso. É muito impressionante, mas a IA moderna não pode fazer o que uma criança de três anos pode fazer. Se você treinar uma rede para distinguir imagens de gatos de cães e, em seguida, pedir a ela para distinguir camelos de ursos panda, ela falhará catastroficamente. Não é particularmente flexível.

    DT: Que conselho você daria para as pessoas que desejam – e este é um termo terrível – obter o máximo de seus cérebros? Há mudanças no estilo de vida que devemos fazer ou coisas que devemos procurar aprender para promover uma espécie de saúde cerebral?

    DE: Acontece que o mais importante para o cérebro é permanecer flexível. O trabalho do cérebro é construir um modelo interno do mundo. O que acontece é que, à medida que as pessoas ficam mais velhas e otimizadas no mundo, elas tendem a aprender cada vez menos porque há menos necessidade de mudar alguma coisa no modelo. O único forro de prata que vi nessa pandemia de coronavírus é que ela expulsou todo mundo de nossas rodas de hamster. Não estamos mais apenas executando nossas rotinas, mas nos forçando a repensar tudo.

    “O único forro de prata que vi nessa pandemia de coronavírus é que ela expulsou todo mundo de nossas rodas de hamster.”

    Isso acaba sendo a melhor coisa que você pode fazer pelo cérebro. Na verdade, tenho uma ligeira suspeita de que haverá menos demência para aqueles de nós, daqui a décadas, que entrarão na velhice porque tivemos um período da vida em que realmente nos desafiamos e pensamos muito sobre novas maneiras de fazer as coisas. Isso é muito importante para a saúde do cérebro – e isso foi demonstrado por grandes estudos realizados ao longo de décadas. Pessoas que estão constantemente em busca de novidades e enfrentam novos desafios têm menos incidência de demência. Não é que eles não contraiam, por exemplo, a doença de Alzheimer. É simplesmente que eles não mostram os efeitos cognitivos da mesma maneira porque estão sempre criando novos caminhos no cérebro, mesmo que parte desses mapas estejam se deteriorando.

    DT: Você falou sobre coronavírus e, certamente, há mudanças que são impostas a nós, gostemos ou não. As pessoas podem perder seus empregos ou carreiras e ter que [develop new skills]. Mas quais são algumas das pequenas coisas que as pessoas podem fazer de forma proativa?

    DE: O importante é ter certeza de que você está fazendo as coisas de maneira diferente. Só como exemplo, tento ir do trabalho para casa em um trajeto diferente todos os dias para ver coisas novas. Caso contrário, você se torna um zumbi automatizado. Você provavelmente notou que o tempo diminui cada vez mais à medida que você se torna automatizado em certas tarefas.

    Minha viagem do trabalho para casa leva 20 minutos, mas se eu faço a mesma viagem para casa todos os dias, começa a parecer que cada vez menos tempo está passando. Isso porque você está rodando no piloto automático. Vou tentar fazer a barba com a outra mão, escovar os dentes com a outra mão ou trocar o relógio para a outra mão. Todas essas coisas são simples, mas todas fazem com que o cérebro repense algo que já está automatizado. Digamos que alguém se aposentou e começou a fazer palavras cruzadas, isso é ótimo. Mas só faça isso até ficar muito bom nisso. Em seguida, largue-o e pegue algo novo no qual você seja ruim.

    Kimberly White / Getty Images

    DT: Outro tópico que você discute no livro é essa noção de redistribuição neural. Você poderia explicar a que isso se refere? Parece um fenômeno fascinante.

    DE: Normalmente, pensamos que o cérebro tem regiões dedicadas, como, “esta parte é a área visual, esta parte é para ouvir, esta parte é para tato” e assim por diante. Mas, na verdade, todo o sistema é extremamente fluido. Há uma certa quantidade de imóveis, e esses imóveis são usados ​​por tudo o que está ativo. Então, quando uma criança fica cega [they may well become better at processing sounds than sighted people]. Isso é verdade para ouvir, tocar, qualquer coisa.

    Quando realmente olhamos para os dados, o que encontramos é um sistema muito fluido. Como analogia, uso a ideia da deriva das placas continentais em que, se você olhar para a Terra, tudo parece preso no lugar. Mas, na verdade, os continentes estão flutuando como nenúfares ao longo de uma certa escala de tempo. Isso é essencialmente o que está acontecendo com o cérebro. Você tem mudanças reais acontecendo ao longo do tempo.

    DT: Qual foi para você o desenvolvimento ou estudo mais profundo da neurociência nos últimos anos? Qual foi a última descoberta que realmente mudou a maneira como você pensa sobre o cérebro?

    DE: Uma das grandes surpresas para mim é a rapidez com que áreas do cérebro começam a invadir outras partes do cérebro. Se você vendar uma pessoa e colocá-la em um scanner cerebral, começará a ver coisas como o tato e a audição fazendo pequenas ativações no sistema visual após cerca de uma hora. O sistema diz: “Ah, entendo. Não estou mais tendo visão. Isso é legal. Isso significa que este território está disponível para aquisição. ” Isso me levou a propor uma hipótese inteiramente nova sobre por que sonhamos à noite. Durante toda a história humana, tivemos sonhos todas as noites, mas não entendemos por que estamos sonhando.

    Minha hipótese, com um ex-aluno, é que sonhar é lutar contra o controle do sistema visual à noite, quando o planeta gira para a escuridão. Em outras palavras, a audição, o tato e tudo o mais ainda funcionam bem no escuro, e esses sistemas tentam assumir o controle do seu sistema visual. Portanto, o que seu cérebro desenvolveu é este sistema muito sofisticado e muito específico que simplesmente impulsiona a atividade para o córtex visual. Aproximadamente a cada 90 minutos, ele explode o córtex visual com atividade visual para defendê-lo contra invasão durante a noite. Experimentamos isso tendo sonhos visuais.

    DT: Eu queria te perguntar um pouco sobre neurocirurgia, que eu sei que é uma área na qual você está envolvido há muito tempo. Você se importaria de explicar o que isso significa e por que é uma área que vale a pena focar?

    DE: Há cerca de 14 anos, dirijo o Centro de Ciência e Direito. A questão, fundamentalmente, é que presumimos que todos os cérebros são criados iguais. Essa é uma suposição muito caridosa, mas é comprovadamente falsa. Ao longo de qualquer eixo que você mede cérebros, você descobre que eles são muito diferentes um do outro. Também assumimos que os cérebros têm livre arbítrio. A neurociência moderna sugere que nenhuma dessas suposições é realmente verdadeira. O problema é que, como resultado disso, tratamos o encarceramento como uma solução única para todos.

    “A neurociência moderna tem muito a dizer sobre o que fazer com doenças mentais, vício em drogas, lesões cerebrais traumáticas e assim por diante. É por isso que é fundamental inserirmos a neurociência no sistema jurídico. ”

    As estimativas são de que 30% da população carcerária sofre de algum tipo de doença mental. Se você pega alguém com esquizofrenia e o faz quebrar pedras no sol quente do verão, isso não corrige sua esquizofrenia. Nossa população carcerária aumentou oito vezes na América desde que declaramos a guerra contra as drogas. Se você pega alguém viciado em drogas e o coloca na prisão, isso não corrige o vício em drogas. A neurociência moderna tem muito a dizer sobre o que fazer com relação à doença mental, ao vício em drogas, lesões cerebrais traumáticas e assim por diante. É por isso que é fundamental colocarmos a neurociência no sistema jurídico.

    A propósito, isso não deixa ninguém fora de perigo. As pessoas ainda são condenadas exatamente da mesma forma, mas é tudo sobre o que você faz a partir daí. Em vez de um sistema voltado para o passado que diz ‘este crime equivale a cinco anos de prisão’, é um sistema voltado para o futuro que diz: ‘OK, você cometeu este crime. Veja como podemos encaminhá-lo através do sistema para que haja alguma estratégia de reabilitação que possamos maximizar. ‘

    DT: Finalmente, você pode discutir o trabalho que está fazendo na NeoSensory?

    DE: Alguns anos atrás, meu laboratório ficou muito interessado em saber se poderíamos construir sistemas de substituição sensorial para pessoas surdas. Isso significa captar som, mas, em vez de colocá-lo nos ouvidos, como normalmente acontece, o transmitimos ao cérebro através da pele. Nós construímos dispositivos que capturam sons e os transformam em padrões espaciais temporais de vibração na pele que pessoas surdas podem aprender a entender.

    Originalmente, nós o construímos como um colete coberto com motores vibratórios. Não, chegamos a uma pulseira que, cerca de seis meses atrás, está no mercado. Está funcionando perfeitamente. Recebemos e-mails todos os dias de pessoas que dizem que perceberam sons que nem sabiam que existiam. Eles podem responder a pessoas que chamam seus nomes ou sabem quando uma máquina está apitando. Tem sido uma coisa absolutamente adorável pegar um princípio muito profundo na neurociência e ser capaz de tirar uma empresa de meu laboratório para construir um dispositivo que afeta diretamente a vida das pessoas.

    Esta entrevista foi editada em sua extensão e clareza.

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