Os neurocientistas líderes estão unindo forças para estudar o cérebro - da mesma forma que os físicos se juntam em mega-projetos para buscar novas partículas.
O Laboratório Internacional do Cérebro (IBL), lançado em 19 de setembro, combina 21 dos laboratórios de neurociência mais importantes dos Estados Unidos e da Europa em uma colaboração gigante que desenvolverá teorias de como o cérebro funciona, focalizando um único comportamento compartilhado por todos os animais: forrageando. O Wellcome Trust em Londres e a Simons Foundation em Nova York juntos comprometeram mais de US $ 13 milhões em cinco anos para iniciar o IBL.
O esforço piloto é uma tentativa de agitar a neurociência celular, convencionalmente feita por laboratórios individuais, estudando o papel de um número limitado de circuitos cerebrais durante comportamentos simples. O laboratório IBL "virtual" irá, em vez disso, perguntar como o cérebro do mouse, na sua totalidade, gera comportamentos complexos em ambientes em constante mudança que refletem as condições naturais.
O projeto usará chips que podem registrar os sinais elétricos de milhares de neurônios ao mesmo tempo. Também usará outras tecnologias emergentes, como kits de ferramentas de optogenética que controlam neurônios com luz. "É uma nova abordagem que provavelmente produzirá novos pontos de vista importantes sobre o cérebro eo comportamento", diz Tobias Bonhoeffer, diretor do Instituto Max Planck de Neurobiologia em Martinsried, na Alemanha, que também é um membro do conselho da Wellcome Trust.
Os projetos de neurociência em grande escala dificilmente são raros. Em 2013, a Comissão Européia anunciou o Projeto de Cérebro Humano de 10 anos, que custará mais de € 1 bilhão (US $ 1,1 bilhão); e em 2014, o presidente dos Estados Unidos, Barack Obama, lançou a US Brain Initiative para desenvolver neuro-tecnologias, com US $ 110 milhões no ano passado. O Instituto Allen para Ciência do Cérebro, em Seattle, Washington, vem criando mapas abrangentes de anatomia do cérebro e circuitos neurais desde 2003. Japão, China, Canadá e outros países também têm, ou estão planejando, suas próprias iniciativas de neurociência.
Mas nenhum funciona bem como o IBL, que será governado de forma semelhante a projetos de física em larga escala como ATLAS e CMS, no laboratório europeu de física de partículas CERN, que relatou evidências para o bóson de Higgs em 2012. As duas colaborações, no Collider Hadron Large do CERN, perto de Genebra, na Suíça, reuniu experimentalistas e teóricos de centenas de laboratórios em todo o mundo para testar as previsões do modelo padrão de física de partículas.
Como as massivas equipes do CERN, o IBL criou uma hierarquia plana e um processo de tomada de decisão colaborativo com reuniões locais quase diárias. Em vez de atuar apenas quando o consenso do grupo é alcançado, as equipes tomarão decisões com o simples consentimento. "Ninguém será capaz de impedir que um experimento proposto seja realizado sem uma proposta muito convincente de por que seria um desastre", diz Alexandre Pouget, membro do IBL e teórico da Universidade de Genebra na Suíça.
Até agora, diz Andreas Herz, neurocientista teórico da Universidade Ludwig Maximilian de Munique, na Alemanha, "a neurociência está presa em uma fase exploratória". O IBL terá como objetivo gerar e testar teorias unificadoras sobre como o cérebro codifica e calcula informações - buscando encontrar o equivalente ao modelo padrão dos físicos.
Mas o IBL é quase único entre os grandes projetos de neurociência na teoria e na prática da fusão, ressalta o neuroanatomista Katrin Amunts no Centro de Pesquisa Jülich na Alemanha. Amunts também preside o conselho científico do Human Brain Project da Europa, uma iniciativa que está adotando uma abordagem mais convencional para a colaboração em suas próprias tentativas de entender como o cérebro funciona. "O futuro mostrará qual é o melhor", diz ela.
Os principais investigadores do IBL, que incluem especialistas em análise de dados, bem como neurocientistas experimentais e teóricos, dedicarão cerca de 20% do tempo ao esforço. Durante os dois primeiros anos, o IBL irá criar ferramentas de informática para compartilhamento automático de dados e estabelecer um protocolo experimental confiável para uma tarefa básica de forrageamento em camundongos. Os membros serão obrigados a registrar suas experiências antes de começar, e os resultados serão instantaneamente visíveis para toda a colaboração.
"É um grande desafio - e não é assim que o campo funciona no momento", diz Anne Churchland, membro do IBL no Cold Spring Harbor Laboratory, Nova York.
Na neurociência experimental, a menor mudança de parâmetro pode alterar os resultados do experimento. O protocolo padrão do IBL tenta abordar todas as possíveis fontes de variabilidade, desde as dietas dos ratos até o tempo e a quantidade de luz que estão expostos a cada dia e o tipo de cama em que dormem. Todo experimento será replicado em pelo menos um laboratório separado, usando protocolos idênticos, antes que seus resultados e dados sejam tornados públicos.
"Esse tipo de abordagem ajudará a resolver a crise de reprodutibilidade", diz Christof Koch, presidente do Instituto Allen para Ciências do Cérebro.
Expandir o IBL além de sua fase piloto exigirá muito mais de US $ 13 milhões, Pouget reconhece. Após o estabelecimento do protocolo de forrageamento, a segunda fase do projeto testará teorias específicas relacionadas ao modo como o cérebro integra informações diversas para tomar decisões momento a momento. Ele também espera inscrever muitos laboratórios e ampliar o conjunto de comportamentos estudados.
Para Herz, um teórico que faz parte de uma influente rede computacional-neurociência, é sobre o tempo que a neurociência adotou tal rigor. "Daqui a cem anos", diz ele, "as pessoas olharão para trás e se perguntarão por que, até agora, não era possível fazer uma abordagem mais baseada na física de projetar experiências para consolidar ou refutar teorias".
0 comentários:
Postar um comentário