A espécie Homo sapiens, ou seja, nós – seres humanos modernos –, surgiu em África há cerca de 300 mil anos, e, tal como esses primeiros antepassados, atualmente também possuímos um cérebro como uma capacidade de 1200 mililitros ou mais. A título de comparação, a primeira espécie do género Homo a aparecer na Terra, o Homo habilis, tinha, há 1,9 milhões de anos, um cérebro com cerca de metade do tamanho. Contudo, não é somente o tamanho que importa: o número de neurónios e de ligações neuronais que existem, até à forma como as suas diferentes regiões evoluem e se interrelacionam, fazem toda a diferença.

Pense bem na quantidade de dígitos que têm os números que vamos mencionar, sobre o que se está a passar dentro do nosso crânio no preciso momento em que lê estas linhas. O cérebro humano tem 86 mil milhões de neurónios: 69 mil milhões no cerebelo, situado na parte traseira do cérebro e responsável pelo movimento do corpo e pelas funções corporais básicas; o córtex cerebral, a camada mais externa, espessa e recente do nosso cérebro tem 16 mil milhões de neurónios, sendo esta a região onde se desenvolvem as características que nos tornam únicos entre os seres vivos, como a memória, a atenção, a consciência, a linguagem, a capacidade de resolver problemas e o pensamento abstrato; e mil milhões de neurónios no tronco cerebral e suas extensões, cuja tarefa principal é a de manter reguladas as funções cardíaca e respiratória.

O que torna tudo bastante especial é o facto de cada neurónio no nosso cérebro ser capaz de estabelecer dez mil ligações com outros neurónios, e “eles ligam-se de uma maneira muito específica, exclusiva de cada pessoa”, explica o neurocientista David Eagleman em O Cérebro - À Descoberta de Quem Somos. “As nossas experiências, as nossas memórias, tudo o que nos define como pessoas está representado no padrão único dos mil biliões de ligações [um número com 15 zeros] entre as células de cada um dos nossos cérebros”. Para Eagleman, estamos face a um “padrão demasiado grande para ser compreendido”.

Macabro. Um crânio com cerca de quatro mil anos, encontrado em Jericó, com sinais de trepanação, a abertura de um ou mais buracos no crânio para ver o cérebro Créditos: Miguel Medina / AFP

Para tornar tudo mais complexo, e ao contrário do que antes se julgava, o cérebro não opera de forma compartimentada, não há uma determinada função associada a uma única região do mesmo.

Em 2020, o zoólogo da Universidade de Manchester e divulgador da ciência Mathew Cobb, publicou o livro A História do Cérebro - O Passado e Futuro da Neurociência, onde conta a aventura que teve início no século XVII, quando se começou a estudar este órgão de uma forma inovadora e revolucionária.

Neste livro, talvez já sabendo que Projeto do Cérebro Humano tinha falhado no seu objetivo principal de replicar o nosso cérebro num computador, Cobb relembra como surgiram algumas das teorias que, em 2013, convenceram a União Europeia a avançar com esta enorme investigação.

Primeiro. Faz sentido que ainda digamos que o cérebro é igual a uma máquina, como se existissem componentes individuais no seu interior e cada um tivesse uma função própria e única? A ideia, antes de se popularizar por todo o mundo, foi apresentada em 1665 pelo anatomista dinamarquês Nicolau Steno. A reposta é um redondo “não”, até porque, por exemplo, diferentes áreas do cérebro (muitas delas distantes entre si) são ativadas quando temos de tomar determinadas decisões ou quando algo faz despontar um sentimento.

Segundo, e mais importante: a analogia de que funciona como um computador é válida? Essa outra visão, que brotou na década de 1950 quando os conceitos da informática inundaram a biologia, nos dias de hoje levanta enormes dúvidas junto da comunidade científica, até porque, tal como ficou estabelecido em meados do século XX, “o cérebro não é digital”, refere Cobb.

Em que pensas tu? Representação do cérebro e do cerebelo desenhada na primeira metade do século XIX pelo anatomista francês Jean-Baptiste Marc Bourgery.

Numa entrevista que deu em 2020, o autor faz uma analogia que, na sua opinião, explica porque é difícil perceber o nosso cérebro, quanto mais tentar replicar o seu funcionamento:

“Temos uma ideia muito pequena do que o cérebro humano realmente faz. O desafio ao nosso conhecimento, que são os mais de 80 mil milhões de neurónios nos nossos cérebros, é bem representado pelo estômago da lagosta – um conjunto de 30 estranhos neurónios que produzem dois ritmos e dão energia ao poder de trituração dos músculos na parede do estômago. Sabemos tudo sobre esses neurónios – como se conectam, os químicos que correm dentro e entre eles, o modo como exatamente se comportam. Mas, mesmo assim, não compreendemos como e porquê esta rede [de neurónios] faz aquilo que faz. Não se consegue prever com precisão, usando um modelo de computador, o que acontecerá se alterarmos a atividade de um neurónio ou o removermos por completo. De momento, o estômago da lagosta é algo que nos escapa. E isto é apenas uma simples rede com somente 30 neurónios.”

Apostar tanto dinheiro num único e megalómano projeto científico, quando podia ser distribuído por outras e diferentes pesquisas, é um grande risco, especialmente quando é mal gerido: ao que parece, foi o que sucedeu com o Projeto do Cérebro Humano

Falemos, então, em que consistia o ambicioso Projeto do Cérebro Humano (o PCH). Lançado em 2013  e com a duração de dez anos – chega ao fim em meados de setembro deste ano, durante um simpósio na Alemanha, em que se debaterá o saldo final de toda a investigação feita –, envolveu mais de 500 cientistas e engenheiros de 150 universidades, hospitais universitários e centros de investigação da União Europeia. O financiamento total, de acordo com o website do projeto, ascendeu aos 607 milhões de euros, com 406 milhões a virem da Comissão Europeia e o restante valor a provir de 123 parceiros que entraram no projeto. Todavia, o plano passava por obter um investimento que rondaria os mil milhões de euros.

Parece muito, mas, e somente a título de comparação, o principal dono do Chelsea Football Club, da Primeira Liga inglesa, gastou nos últimos 14 meses mais de mil milhões de euros na contratação de jogadores. O melhor que conseguiu foi um 12º lugar na época passada e exibições futebolísticas paupérrimas.

Vamos ao que interessa. Resumidamente, o PCH integra um conjunto de projetos-bandeira (a que a UE deu o nome de Flagships e lançados na última década) para a área das Tecnologias Futuras e Emergentes, com o intuito de intensificar o progresso científico em áreas que a UE considera fulcrais, para a colocar a par ou à frente do que outras potências mundiais estão a fazer.

Recentemente, a revista Nature publicou uma análise em que sumariza os sucessos e fracassos do projeto, ignorando o “embelezamento” que foi dito e escrito, a nível de comunicação, pela União Europeia: “um dos maiores projetos de investigação alguma vez financiados pela União Europeia”, refere, e “o seu objetivo audacioso era compreender o cérebro humano, modelando-o num computador”. Foi logo aqui, com esta ambição talvez demasiado otimista, que tudo começou a correr mal.

O neurocientista Henry Markram (nasceu na África do Sul, mas também tem nacionalidade israelita), foi o fundador, grande promotor e diretor do PCH, sendo que, desde o início, prometeu que a investigação seria capaz de “reconstruir e simular o cérebro humano a nível celular e no espaço de uma década”, incluindo os mecanismos responsáveis pela tomada consciente de decisões, recorda a Nature. Todavia, e ainda em 2012, boa parte da comunidade de neurocientistas olhou para as promessas de Markram com um enorme ceticismo, afirmando que estava a exagerar, através dos média, as reais capacidades de um projeto como o PCH, além de que faltava poder de computação para conseguir, com tão grande detalhe e em tamanha escala, aquilo a que se propunha.

No início de 2012, durante um encontro da Academia Suíça de Ciências, em Berna, Markram tentou explicar e defender a sua ideia: “Os investigadores desta área estão a produzir 60 mil artigos por ano. […] Todos eles são estudos bonitos e fantásticos – mas estão acantonados no seu pequeno canto: [só estudam] esta molécula, esta região do cérebro, esta função, este mapa”. O grande plano de Markram, frisou à época a Nature, passava por integrar todas estas descobertas sob o guarda-chuva do PCH, e, com a ajuda de supercomputadores, criar modelos sobre como os circuitos neuronais se organizam e dão origem a todo o tipo de comportamentos humanos e, ainda, à nossa cognição. Ao integrar tudo num único (mas titânico) projeto de investigação, seria ainda possível perceber doenças como a de Alzheimer, acrescentou Markram: “se não tivermos uma visão integrada, não compreenderemos estas doenças".

Carismático. Henry Markram (aqui, numa foto de 2013), conseguiu convencer a UE a apoiar com centenas de milhões de euros um projeto que não era consensual dentro da comunidade cientifica. Créditos: EPFL / MEDIACOM

Face a esta tentativa de unificar tudo num só projeto, vários neurocientistas opinaram, no encontro em Berna, que era um perigo não ter diferentes pessoas e equipas a trabalhar em diferentes ideias – na prática, existia quem desconfiasse de que Markram não estaria aberto a outras visões, para o PCH. Em simultâneo, estar-se-ia a apostar o escasso dinheiro que existe, para a investigação em neurociências, num só cavalo de corrida. Além do mais, houve muitas dúvidas de que a simulação computacional de todo o cérebro fosse sequer a melhor abordagem a seguir.

Dez anos depois, afiança a Nature após entrevistar vários cientistas, incluindo alguns que participaram no projeto, ele “não conseguiu atingir o seu objetivo de simular todo o cérebro humano”. Aliás, o PCH mudou várias vezes os seus objetivos, chegando a fazer cortes na área das neurociências cognitivas, por exemplo – o que levou vários laboratórios a abandonar o projeto –, além de que mais de 150 cientistas escreveram uma carta de protesto à Comissão Europeia, sobre o modo como tudo estava a ser gerido. Em 2015, a UE e os diretores do programa, após a realização de uma investigação independente, demitiram os elementos do comité executivo, o qual era somente formado por Henry Markram e outras duas pessoas, colocando no seu lugar um leque maior e mais diversificado de especialistas.

O entusiamo inicial por este projeto-bandeira da UE acabou por esmorecer, com os estados-membros e a iniciativa privada a mostrarem-se reticentes, o que explica que o financiamento nunca tivesse atingido os desejados mil milhões de euros. Segundo Yves Frégnac, que faz parte do PCH e é um dos cientistas de topo do Centro Nacional de Investigação Científica de França (o CNRS), quando se olha para os resultados do Projeto do Cérebro Humano vemos uma produção "fragmentada e em mosaico”. "Não vejo o cérebro, vejo bocados do cérebro", diz à Nature: ou seja, o perfeito contrário do que inicialmente se queria.

Vamos às boas notícias: entre os resultados obtidos está a criação de cópias matemáticas e personalizadas do cérebro de uma pessoa – um “gémeo digital – para melhorar os tratamentos da epilepsia e da doença de Parkinson

Todavia, e como diz o velho adágio popular, não se deve deitar fora o bebé juntamente com a água do banho. Melhor dizendo, muitas e importantes descobertas, assim como novas janelas de investigação, surgiram nestes dez anos, graças ao PCH. Exemplos concretos?

Foram gerados mapas tridimensionais de quase 200 estruturas do córtex cerebral, a camada mais externa, espessa e recente do nosso cérebro, assim como de regiões mais interiores do cérebro, tendo sido através da combinação destes mapas que se conseguiu criar o Atlas do Cérebro Humano. Este atlas, explica a revista científica, “descreve a organização a vários níveis do cérebro, desde a sua arquitetura celular e molecular até aos seus módulos funcionais e de conectividade”. Acima de tudo, “utilizando o atlas os cientistas do PCH identificaram no córtex pré-frontal seis regiões anteriormente desconhecidas, que contribuem para a memória, a linguagem, a atenção e o processamento de sons musicais”.

Entretanto, ao interligarem a informação que consta neste atlas europeu com a que consta na base de dados do Instituto Allen para a Ciência do Cérebro, nos EUA, verificou-se que “alterações na expressão genética associadas à depressão estavam ligadas a alterações estruturais e funcionais numa região do córtex frontal”.

Melhor: houve descobertas que desembocaram em aplicações clínicas, pois foram criadas e utilizadas cópias matemáticas e personalizadas do cérebro de uma pessoa – um “gémeo digital”, como lhe chamam – para melhorar os tratamentos da epilepsia e da doença de Parkinson.

Uma touca... com elétrodos. Os exames de eletroencefalografia são frequentemente utilizados para o diagnóstico de epilepsia. Créditos: Chris Hope

Apesar de todos os reveses que o Projeto de Cérebro Humano enfrentou, foi criada nos últimos anos uma plataforma de acesso livre, a EBRAINS, que junta um valioso espólio de dados, ferramentas e estruturas de computação dos vários subprojectos que se encontravam fragmentados. É uma forma de mitigar a desorganização que antes reinou.

Quanto à Comissão Europeia, esta não desarma e já está a preparar o financiamento de uma nova vaga de pesquisas, numa área bastante promissora (e aqui não há dúvidas): a conceção e utilização de modelos personalizados do cérebro humano, com o intuito de criar fármacos mais inovadores e tratamentos que se adaptem a cada pessoa e às doenças do cérebro de que padecem. A ideia de que um medicamento padronizado serve para tratar todas (e diferentes) pessoas já pertence ao passado.

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