Hidrogéis para criar interface nervosa eletrônica projetada por tecido para memória artificial e neuromodulação nanotecnológica.
Redes cerebrais de nanofios foram descritas recentemente na literatura com enormes realizações e progressos – a questão é: será que o uso duplo de tal tecnologia seria abusado para fins de controle mental militarizado? Já discuti há alguns anos a plataforma de processamento paralelo que pode ser criada dentro do cérebro e depois controlada remotamente por meio de sinais de frequência. Vamos revisar como foi demonstrado que os cérebros dos nanofios aprendem e lembram – assim como um cérebro humano faria. Também podemos ver que as redes de nanofios foram desenvolvidas para interfaces cérebro-computador. Interfaces elétricas do nervo tecidual foram criadas.
A rede ‘cérebro’ de nanofios aprende e lembra ‘na hora’
Pela primeira vez, foi demonstrado que uma rede neural física aprende e lembra “on the fly”, de uma forma inspirada e semelhante à forma como os neurônios do cérebro funcionam. O resultado abre um caminho para o desenvolvimento de inteligência de máquina eficiente e de baixo consumo de energia para tarefas de aprendizagem e memória mais complexas do mundo real.
Publicada hoje na Nature Communications, a pesquisa é uma colaboração entre cientistas da Universidade de Sydney e da Universidade da Califórnia em Los Angeles.
Autor principal Ruomin Zhu, Ph.D. estudante do Nano Institute e da Escola de Física da Universidade de Sydney, disse: “As descobertas demonstram como as funções de aprendizagem e memória inspiradas no cérebro usando redes de nanofios podem ser aproveitadas para processar dados dinâmicos e de streaming.”
As redes de nanofios são compostas de minúsculos fios com apenas bilionésimos de metro de diâmetro. Os fios se organizam em padrões que lembram o jogo infantil “Pick Up Sticks”, imitando redes neurais, como as do nosso cérebro. Essas redes podem ser usadas para realizar tarefas específicas de processamento de informações. As tarefas de memória e aprendizagem são realizadas usando algoritmos simples que respondem a mudanças na resistência eletrônica nas junções onde os nanofios se sobrepõem. Conhecida como “comutação de memória resistiva”, essa função é criada quando as entradas elétricas encontram mudanças na condutividade, semelhante ao que acontece com as sinapses em nosso cérebro.
Demonstrou-se que redes de nanofios que, obviamente, estão conectadas à computação de inteligência artificial criam memória de curto e longo prazo.
Aprendizagem dinâmica online e memória sequencial com redes neuromórficas de nanofios
As Redes de Nanofios (NWNs) pertencem a uma classe emergente de sistemas neuromórficos que exploram as propriedades físicas únicas dos materiais nanoestruturados. Além de sua estrutura física semelhante a uma rede neural, os NWNs também exibem comutação de memória resistiva em resposta a entradas elétricas devido a mudanças semelhantes às sinapses na condutância nas junções de ponto cruzado nanofio-nanofio. Estudos anteriores demonstraram como a dinâmica neuromórfica gerada pelos NWNs pode ser aproveitada para tarefas de aprendizagem temporal.
Concluindo, demonstramos como dispositivos de rede de nanofios neuromórficos podem ser usados para realizar tarefas de maneira on-line, aprendendo com a rica dinâmica espaço-temporal gerada pela rede física semelhante a neural. Isso é fundamentalmente diferente do aprendizado de máquina estatística baseado em dados que usa algoritmos de redes neurais artificiais. Além disso, nossos resultados demonstram como o aprendizado on-line e a recordação de padrões de sequência transmitidos estão ligados aos padrões de memória associados incorporados na dinâmica espaço-temporal.
Os conectomas de nanofios automontados e auto-organizados são usados para computação inspirada no cérebro. Este é um passo importante no ensino da inteligência artificial – conceber redes neurais que possam auto-aprender e tenham capacidade de computação quântica é a chave para evoluir a IA em direção à Singularidade tecnocrática – a capacidade da IA de ser mais inteligente do que toda a capacidade intelectual humana na Terra combinada. Também é usado para o aumento humano, uma vez que os tecnocratas querem modificar os seus cérebros para que possam evoluir a sua base de conhecimento através da fusão com a IA – e o download ilimitado de informações como Ciborgues de elite e eventuais Robôs imortais.
Tomografia de engramas de memória em conectomas de nanofios auto-organizados
Conectomas de nanofios memristivos auto-organizados têm sido explorados para implementação física ( in materia ) de paradigmas de computação inspirados no cérebro. Apesar de ter sido demonstrado que o comportamento emergente depende da plasticidade do peso no nível de junção/sinapse única e da plasticidade da fiação envolvendo mudanças topológicas, é necessária uma mudança para paradigmas multiterminais para revelar a dinâmica no nível da rede. Aqui, relatamos evidências tomográficas de engramas de memória (ou traços de memória) em conectomas de nanofios, ou seja, mudanças físico-químicas em substratos neurais biológicos que supostamente dotam a representação da experiência armazenada no cérebro. Uma abordagem experimental/de modelagem mostra que os efeitos de plasticidade de curto prazo espacialmente correlacionados podem se transformar em padrões de memória de engramas de longa duração, inerentemente relacionados às heterogeneidades da topologia da rede. A capacidade de explorar tanto a codificação como a consolidação de informação no mesmo substrato físico abriria perspectivas radicalmente novas para a computação in materia, ao mesmo tempo que ofereceria aos neurocientistas uma plataforma alternativa para compreender o papel da memória na aprendizagem e no conhecimento.
Aqui vemos que o verdadeiro objetivo é a interface cérebro-humano:
Sondas de nanofios podem conduzir interfaces cérebro-máquina de alta resolução
Um desafio central no campo da eletrofisiologia é conseguir o registro intracelular das complexas redes de células eletrogênicas nos tecidos. O padrão ouro histórico de gravação intracelular – eletrodos patch-clamp – tem limitações em termos de invasão e dificuldade de uso em gravação paralela em larga escala. Avanços recentes na bioeletrônica baseada em nanofios demonstraram interfaces intracelulares minimamente invasivas e gravação paralela altamente escalável no nível da rede. Combinados com plataformas de gravação in vivo, esses avanços podem permitir investigações da dinâmica do cérebro e impulsionar o desenvolvimento de novas interfaces cérebro-máquina com resolução e precisão sem precedentes.
Os hidrogéis são fundamentais para desenvolver esta interface nervosa eletrônica de engenharia de tecidos.
Os hidrogéis biomiméticos usados na engenharia de tecidos podem melhorar a regeneração tecidual e permitir um comportamento celular direcionado; há um interesse crescente em combinar hidrogéis com microeletrônica para criar novas plataformas de interface neural para ajudar as populações de pacientes. No entanto, processos eficazes devem ser desenvolvidos para integrar matrizes microeletrônicas flexíveis, mas relativamente rígidas (por exemplo, 1-10 GPa) em hidrogéis macios (por exemplo, 1-10 kPa).
O processo de montagem desenvolvido resultou na integração repetível e consistente de matrizes de microeletrodos dentro de um hidrogel projetado para tecidos moles. Conforme relatado em outro lugar, esses dispositivos foram implantados com sucesso em um modelo de nervo ciático de rato e produziram registros neurais. Este processo pode ser adaptado para outras aplicações e hidrogéis nos quais materiais eletrônicos flexíveis são combinados com estruturas regenerativas macias.
Observe a conexão com Charles Lieber e a Força Aérea dos EUA:
Reconhecimentos
A CML reconhece o apoio do Escritório de Pesquisa Científica da Força Aérea (FA9550-18-1-0469, FA9550-19-1-0246). SSY reconhece uma bolsa de pesquisa de pós-graduação da NSF.
Anqi Zhang é atualmente Ph.D. estudante sob a supervisão do Professor Charles M. Lieber no Departamento de Química e Biologia Química da Universidade de Harvard. Ela recebeu seu diploma de bacharel em Química de Materiais pela Universidade Fudan, na China, em 2014. Seus interesses de pesquisa incluem o desenvolvimento de ferramentas nano/micro-bioeletrônicas flexíveis e suas aplicações em neurofisiologia.
Tenho discutido há muito tempo que os hidrogéis – orgânicos e inorgânicos – usados na tecnologia de nanopartículas lipídicas da arma biológica C19 são fundamentais para este tipo de engenharia de tecidos – as nanopartículas envolvem os neurônios e modificam as interfaces neurais:
Hidrogéis são redes de polímeros hidrofílicos reticulados que podem absorver muitas vezes seu peso original em água; eles são usados em inúmeras aplicações biomédicas, incluindo encapsulamento de células, curativos e lentes de contato gelatinosas. Além disso, os hidrogéis têm sido amplamente utilizados como matrizes de engenharia de tecidos para estimular o reparo celular e a regeneração de tecidos danificados (Hoffman, 2012).
Simultaneamente, tem havido um crescimento no uso de materiais eletrônicos flexíveis em hidrogéis e tecidos, incluindo interfaces neurais e dispositivos eletrônicos, e para adicionar capacidades de suporte de carga (e outras) aos hidrogéis.
A religação do conectoma cerebral é conhecida há muito tempo. Nossos cérebros têm habilidades neuroplásticas, o que significa que nosso cérebro muda à medida que novos conceitos são incorporados à fiação. Agora imagine que a religação do conectoma cerebral seja feita artificialmente, sem que as pessoas saibam, por meio de nanofios e hidrogéis. Não se saberia que uma plataforma de processamento paralelo está sendo instalada no cérebro, mas as pessoas que não tivessem essa plataforma de processamento injetada perceberiam que uma pessoa está mudando de personalidade, não consegue mais processar certas informações, parece estar bloqueada de compreender o processamento lógico de informações autoevidentes.
Religando o conectoma: evidências e efeitos
As conexões neuronais formam a base física para a comunicação no cérebro. Recentemente, tem havido muito interesse em mapear o “conectoma” para compreender como a estrutura cerebral dá origem à função cerebral e, em última análise, ao comportamento. Estas tentativas de mapear o conectoma assumiram em grande parte que as conexões são estáveis uma vez formadas. Estudos recentes, no entanto, indicam que as conexões nos cérebros dos mamíferos podem sofrer religações durante a aprendizagem e a plasticidade dependente da experiência. Isto sugere que o conectoma é mais dinâmico do que se pensava anteriormente. Até que ponto os circuitos neurais podem ser reconectados no cérebro adulto saudável? O conectoma foi subdividido em vários níveis de escala, desde sinapses e microcircuitos até tratos de longo alcance. Aqui, examinamos as evidências de religação em cada nível. Consideramos então o papel desempenhado pela religação durante a aprendizagem. Concluímos que aproveitar a religação oferece novos caminhos para tratar doenças cerebrais.
Vamos dar uma olhada na literatura sobre nanotecnologia e ver como a neuromodulação, também conhecida como mudanças cerebrais e controle cerebral, pode ser alcançada com a nanotecnologia – é claro, tudo sob o disfarce de que a ciência está curando distúrbios cerebrais, e não um mecanismo diabólico de controle global para criar autômatos de consumo, como Yuval Harrari, discute:
Nanotecnologia permite novas modalidades de neuromodulação
A neuromodulação é de grande importância tanto como ferramenta fundamental de pesquisa em neurociência para analisar e compreender a função cerebral, quanto como via terapêutica para o tratamento de distúrbios cerebrais. Aqui, é fornecida uma visão geral do progresso conceitual e técnico no desenvolvimento de estratégias de neuromodulação, e sugere-se que os avanços recentes na nanotecnologia estão permitindo novas modalidades de neuromodulação com menos invasividade, biointerfaces melhoradas, penetração mais profunda e maior precisão espaço-temporal. O uso da nanotecnologia e o emprego de nanomateriais versáteis e dispositivos em nanoescala com propriedades físicas personalizadas levaram a progressos consideráveis na investigação.
Além das abordagens elétricas, o desenvolvimento recente em abordagens alternativas de neuromodulação inclui modalidades ópticas, químicas, acústicas e magnéticas. A optogenética tornou-se rapidamente uma poderosa ferramenta de neuromodulação que revolucionou a interrogação de tipos específicos de células e circuitos neurais com alta resolução temporal (Figura 1a). A principal vantagem da optogenética sobre as abordagens elétricas é a sua capacidade de interrogação específica do tipo de célula. Embora a estimulação elétrica careça de especificidade, a optogenética pode controlar a função de eventos definidos em populações celulares específicas, combinando manipulações genéticas e ópticas. Embora as aplicações optogenéticas sejam limitadas pela atenuação da luz no tecido neural e pela necessidade de implantação de fibras ópticas, relatos recentes de opsinas com desvio para o vermelho que podem ser usadas sem cirurgia intracraniana são uma grande promessa para a optogenética transcraniana cerebral profunda não invasiva e livre de implantes.
Com especificidade de tipo celular igualmente alta, a quimiogenética representa outra importante modalidade de neuromodulação (Figura 1a). Combinando manipulações genéticas e químicas, a quimiogenética utiliza receptores projetados e moléculas exógenas visando especificamente esses receptores (por exemplo, receptores acoplados à proteína G (GPCRs) e N -óxido de clozapina para receptores projetados exclusivamente ativados por drogas projetadas (DREADD) para controlar atividade celular. Uma vantagem chave da quimiogenética sobre a optogenética é a sua ativação/inibição não invasiva, uma vez que não requer a implantação de fibras ópticas e, portanto, tem sido amplamente utilizada para avaliar e estabelecer causalidade entre circuitos neurais e comportamento. No entanto, como a quimiogenética depende da difusão de drogas por todo o corpo, seu tempo de início na escala de minutos é mais lento do que o da optogenética na escala de milissegundos.
Nos outros domínios da neuromodulação, as abordagens de estimulação acústica, e magnética são modalidades importantes de neuromodulação devido à sua natureza não invasiva. Como as ondas sonoras e os campos magnéticos podem penetrar profundamente nos tecidos, eles podem ser usados para ativar ou inibir diretamente neurônios em regiões profundas do cérebro. Com capacidades de penetração profunda e foco espacial, foi demonstrado que o ultrassom focalizado (FUS) fornece energia acústica de forma transcraniana para modular a atividade neural em humanos. Além disso, nos últimos anos o interesse aumentou significativamente na aplicação da sonogenética, a contrapartida acústica da optogenética e da quimiogenética. Estudos in vivo mais recentes demonstraram modulação sonogenética de neurônios-alvo que expressam uma proteína responsiva ao ultrassom, embora ainda sejam necessárias investigações adicionais para caracterizar alterações comportamentais moduladas.
Agora lembre-se que as frequências pulsadas de Nexrad estão bombardeando as pessoas e que o controle da nanotecnologia por microondas e da atividade das ondas cerebrais pode ser facilmente alcançado com esta tecnologia. Recebi isso há algumas semanas e alguém discutiu o assunto novamente neste fim de semana. Tenho falado sobre o controle remoto da tecnologia no sangue humano através de frequências externas provenientes de nossos dispositivos inteligentes, HAARP e microondas pulsadas – é de se perguntar quantos efeitos adversos essa pulsação (ou fritura do cérebro e do tecido humano) tem. Publicarei em breve uma entrevista com um especialista de renome mundial em radiação EMF, o Professor Olle Johannson, reformado do Instituto Karolinska, na Suécia – e o que ele tem a dizer sobre os nossos níveis de exposição a CEM é bastante chocante. Mais sobre isso em breve. Por favor, assista a este vídeo e observe a referência às microondas que criam doenças por príons em humanos através do dobramento incorreto de proteínas.
E é claro que devemos lembrar que a alteração externa das ondas cerebrais e da função cerebral, também conhecida como métodos de Controle Mental – foi patenteada em 1976. Por favor, contemple o quanto esta tecnologia foi aperfeiçoada nos últimos 50 anos. Deixa muito claro que a atual zona de guerra e espaço de batalha é a mente humana.
