O que a internet fez com o cérebro de uma mosca: robô, Minecraft, cortejo e bitcoin

A equipe do Janelia publicou o mapa completo do sistema nervoso de uma mosca macho: mais de 166 mil neurônios no cérebro e no cordão nervoso , com cada ligação entre eles. É a primeira vez que os cientistas conseguem comparar o cérebro dos dois sexos de um animal com comportamento social complexo.

Os dados ficaram abertos, e programadores do mundo inteiro baixaram o mapa, transformaram as ligações em simulação e começaram a plugar esse cérebro digital em coisas cada vez mais estranhas. Quatro projetos resumem o que aconteceu.

Como um mapa de neurônios vira um cérebro que funciona?

O mapa diz quem está ligado a quem, e com quantas conexões. Na versão usada pelos projetos, são 166.700 neurônios e 25.582.938 ligações . Os programadores aplicam regras simples de disparo sobre essa fiação: um neurônio acumula sinal, dispara, e passa o sinal adiante para os vizinhos. Com isso dá para entrar com um estímulo de um lado e medir o que acontece do outro.

4. O robô

O primeiro projeto liga a simulação do cérebro da mosca a um robô físico , um Strandbeest de pernas mecânicas. A câmera e o sensor de movimento alimentam grupos de atividade, e um decodificador transforma essa atividade em comando para os motores do lado esquerdo e do lado direito. No vídeo, o painel no canto mostra o cérebro simulado rodando enquanto o robô anda pelo chão da casa.

3. A mosca bissexual

Na mosca macho, um grupo pequeno de neurônios chamado P1 dá a ordem de cortejar. Outro grupo, os neurônios mAL, funciona como freio: segundo um estudo publicado na eLife em 2015 , tanto o cheiro de macho quanto o de fêmea ativam os mAL, que seguram os P1.

O projeto Fruitless desligou esse freio num modelo de 166.606 neurônios e mediu oito neurônios P1. Com sinal de macho, os disparos foram de zero para até cinco. Com sinal de fêmea, foram de 8 a 11 para 18 a 20. O macho passou a responder a outros machos, e a resposta à fêmea continuou mais forte.

2. A mosca no Minecraft

O NeuroCraft Fly roda o mapa inteiro, com os 166.700 neurônios, dentro do Minecraft. Seis eventos do jogo viram estímulo sensorial: um jogador se aproximando, um monstro por perto, um pincel, uma tentativa de ataque, comida e luz. Grupos de neurônios escolhidos pelo autor leem essa atividade e selecionam programas de movimento da mosca, como voar e fugir.

1. A mosca investidora

O Stonkfly liga o cérebro da mosca a uma conta de bitcoin na Coinbase, com saldo inicial de 100 dólares. O preço vira um gráfico colorido, e os pixels desse gráfico entram em 3.335 receptores de brilho e 811 receptores de cor dos olhos simulados.

A decisão sai de um par de neurônios chamado DNp20, um de cada lado. Pela documentação do modelo , quando o da direita dispara pelo menos 2 vezes por segundo a mais que o da esquerda, a proposta é comprar. Quando é o contrário, vender.

E o dinheiro volta para dentro do cérebro. Cada lucro estimula os 15 neurônios de dopamina PAM11, da família que os cientistas associam à recompensa na formação de memória . Cada prejuízo estimula dois neurônios PPL101, ligados à punição. É, na prática, uma mosca que sente o resultado das próprias apostas.