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A Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA) está a avançar com um esforço ambicioso no âmbito da sua iniciativa Advanced Research Concepts (ARC) para revolucionar a nossa compreensão de como o cérebro processa a informação e constrói a realidade.
Chamado de INSPIRE (Investigando como os sistemas neurológicos processam informações na realidade), o programa busca propostas de pesquisa que desafiem os modelos tradicionais de função cerebral apenas digitais.
Solicitação documentos obtido por O interrogatório revelam que através do programa INSPIRE, a DARPA procura investigadores dispostos a desafiar as explicações convencionais sobre como o cérebro armazena e processa informações para construir a realidade, com o potencial para redefinir os campos da neurociência, inteligência artificial e neurotecnologia.
“O campo da neurociência tem operado sob a ideia abrangente de que o cérebro processa informações de forma digital com base na taxa de disparo dos neurônios”, dizem os documentos da DARPA. “No entanto, as evidências mostram que os modelos exclusivamente digitais são insuficientes para explicar o poder computacional e a complexidade do cérebro e que os sistemas neurológicos armazenam informações de outras maneiras que poderiam esclarecer como o cérebro representa a realidade.”
Durante décadas, a neurociência amplamente operado sob a suposição de que o cérebro processa informações digitalmente por meio de impulsos elétricos e taxas de disparo de neurônios como um computador. Este conceito moldou inúmeros estudos e o desenvolvimento da neurotecnologia. Contudo, a última solicitação da DARPA no âmbito do programa INSPIRE encoraja os investigadores a desafiar esta suposição fundamental.
Avanços recentes na neurociência expuseram lacunas na abordagem exclusivamente digital. A descoberta de neurônios especializados como células da grade, colocar célulase células de tempo sugere que a capacidade do cérebro de mapear o espaço e o tempo não pode ser totalmente explicada apenas por modelos digitais.
A solicitação da DARPA destaca como esses neurônios representam processos em tempo real e ressalta a necessidade de teorias mais matizadas sobre como o cérebro constrói a realidade.
Além disso, fenómenos bizarros como o “efeito placebo” desafiam ainda mais a ideia de que o cérebro pode ser totalmente compreendido apenas através de modelos digitais. O efeito placebo, onde uma pessoa experimenta melhorias fisiológicas ou psicológicas reais a partir de tratamentos sem ingredientes terapêuticos ativos, destaca a capacidade do cérebro de processar crenças, expectativas e percepções de maneiras que desafiam explicações simples e mecanicistas.
Este fenômeno sugere que o poder do cérebro vai além do simples disparo de neurônios e do processamento de informações binárias, à medida que ele explora Deepersistemas mais complexos de autorregulação e interpretação.
Outros fenómenos, como a remissão espontânea ou as sensações de membros fantasmas, também apontam para as limitações dos enquadramentos puramente digitais na explicação da incrível complexidade do cérebro.
Esses exemplos demonstram que o cérebro não é necessariamente um observador passivo, ressaltando a necessidade de modelos mais matizados para capturar as formas não lineares, às vezes enigmáticas, de processar a realidade da mente.
De acordo com a DARPA, os artistas do INSPIRE devem explorar novas estruturas teóricas além das taxas de disparo e do processamento digital. Essas teorias poderiam levar a neurotecnologias mais sofisticadas, permitindo uma melhor compreensão da cognição, da percepção e até mesmo de doenças que afetam a função cerebral.
Um dos aspectos intrigantes do programa INSPIRE é o seu apelo a abordagens experimentais que vão além dos modelos animais tradicionais. A DARPA incentiva o uso de organoides cerebrais – versões miniaturizadas e cultivadas em laboratório de cérebros humanos – juntamente com modelos computacionais e matemáticos para estudar como o cérebro processa informações.
Os organoides cerebrais oferecem oportunidades sem precedentes de precisão e controle em experimentos, permitindo aos pesquisadores investigar questões que os modelos animais ainda não responderam. A INSPIRE está particularmente interessada em como esses organoides podem realizar tarefas que revelam novas maneiras pelas quais o cérebro armazena e processa informações. Isso pode incluir ensinar novas tarefas aos organoides ou estudar como traumas e doenças afetam os sistemas neurais no nível do processamento de informações.
A missão principal da DARPA é pesquisar e desenvolver tecnologias emergentes para as forças armadas dos EUA. Ainda não está claro como os conhecimentos do programa INSPIRE poderão ser aplicados à segurança nacional. Contudo, o impacto potencial da investigação do programa vai muito além da defesa.
Uma melhor compreensão de como o cérebro constrói a realidade poderia levar a avanços na inteligência artificial, na aprendizagem automática e na robótica, campos cada vez mais dependentes de modelos de cognição humana.
Um dos principais objetivos da solicitação é descobrir novos métodos para medir com precisão e precisão a função neural, o que poderia potencialmente informar as interfaces cérebro-computador (BCIs) da próxima geração.
A DARPA observa que muitas das neurotecnologias atuais dependem de ferramentas que rastreiam as taxas de disparo neuronal. No entanto, estes modelos são insuficientes para explicar toda a complexidade da percepção, memória e tomada de decisão.
“O INSPIRE ARC incentiva os artistas a voltarem aos fundamentos e considerarem questões novas e de mudança de paradigma sobre como o cérebro e os sistemas neurológicos constroem a realidade”, escreve a DARPA.
Ao descobrir novas teorias sobre o funcionamento do cérebro, o programa INSPIRE poderá preparar o terreno para uma geração mais avançada de tecnologias capazes de interagir com sistemas neurais de formas anteriormente inimagináveis.
Embora a solicitação da DARPA enfatize a inovação teórica, ela também dá importância significativa às aplicações práticas. O programa incentiva trabalhos experimentais, computacionais e teóricos que podem ser validados por meio de experimentação rigorosa.
Os investigadores interessados no programa INSPIRE devem articular claramente as suas hipóteses de investigação, metodologias e resultados esperados. A DARPA estruturou a solicitação para promover uma combinação de ciência básica e pesquisa aplicada, que poderia incluir o desenvolvimento de novos modelos matemáticos para interpretar dados cerebrais ou o pioneirismo em novas técnicas computacionais para explorar representações neurais não digitais.
Em particular, a solicitação destaca quatro áreas de interesse:
- Medição precisa de unidades neurais funcionais além da taxa de disparo.
- Treinar organoides cerebrais em novas tarefas para explorar mecanismos de aprendizagem.
- Investigar como doenças ou traumas afetam o processamento de informações no cérebro.
- Criação de modelos computacionais que vão além das estruturas atuais, integrando potencialmente dados novos ou existentes para desbloquear insights mais profundos.
O programa INSPIRE está sendo executado sob a égide da iniciativa Advanced Research Concepts (ARC) da DARPA.
De acordo com DARPAo objectivo da ARC é procurar respostas para “perguntas de alto risco e elevada recompensa do tipo ‘e se’” que possam levar a avanços inovadores na ciência e na tecnologia. A iniciativa proporciona um quadro flexível e de curto prazo que permite aos cientistas concentrarem-se em ideias de investigação que mudam paradigmas, desafiam o pensamento convencional e abrem caminhos inteiramente novos para a descoberta.
Ao encorajar os investigadores a repensar os modelos tradicionais da função cerebral, o programa INSPIRE alinha-se certamente com a missão da ARC de expandir os limites da exploração científica. Ainda não se sabe se estes esforços levarão a descobertas inovadoras que remodelarão a neurociência, a tecnologia e a nossa compreensão da realidade.
Para investigadores com ideias ousadas que desafiam o status quo, o programa INSPIRE oferece uma plataforma para explorar conceitos de mudança de paradigma. Documentos de solicitação deixe claro que a DARPA está disposta a trabalhar com cientistas para garantir que ideias verdadeiramente inovadoras tenham os recursos necessários para terem sucesso, mesmo que não se alinhem perfeitamente com os modelos de financiamento convencionais.
O processo de candidatura ao INSPIRE inicia-se com a submissão de um resumo, seguido de um convite para apresentação de uma proposta mais detalhada. A DARPA avaliará essas inscrições de forma contínua, com prazo definido para 31 de janeiro de 2025.
Tim McMillan é um executivo aposentado da lei, repórter investigativo e cofundador do The Debrief. Sua escrita normalmente se concentra em defesa, segurança nacional, comunidade de inteligência e tópicos relacionados à psicologia. Você pode seguir Tim no Twitter: @LtTimMcMillan. Tim pode ser contatado por e-mail: tim@thedebrief.org ou através de e-mail criptografado: TenTimMcMillan@protonmail.com
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