MIGUEL NICOLELIS LIBRETO PREPARATRIO

(So Paulo, 1961)

Neurocientista brasileiro e pesquisador da Universidade Duke. Seu trabalho referncia mundial no desenvolvimento de prteses neurais.

A exploso tecnolgica que a nossa espcie propiciou nestes ltimos 100, 200 anos, est definitivamente influenciando que caminho evolutivo o nosso crebro vai seguir no futuro.

MIGUEL NICOLELIS

Expediente

Fronteiras do PensamentoTemporada 2014

CuradoriaFernando Schler

Produo ExecutivaPedro Longhi

Coordenao-geralMichele Mastalir

Coordenao e EdioLuciana Thom

PesquisaFrancisco AzeredoJuliana Szabluk

Editorao e DesignLume Ideias

Reviso OrtogrficaRenato Deitos

www.fronteiras.com

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Em 2014, o trabalho do neurocientista Miguel Ni-

colelis foi destaque na imprensa em vrios pases. Reco-

nhecido por liderar equipes de trabalho para estudos e

construo de interfaces mquina-crebro, ele foi um dos

responsveis pelo projeto do exoesqueleto que permitiu a

um paraplgico dar o pontap inicial durante a cerim-

nia de abertura da Copa do Mundo no Brasil.

A trajetria de Nicolelis de estudar e desvendar os

mistrios do crebro humano e sua integrao com os

computadores uma referncia no mundo todo e ele

um forte candidato a trazer um Prmio Nobel para o

Brasil. Formado em Medicina pela Universidade de So

Paulo, codiretor do Centro de Neuroengenharia da

Universidade de Duke, na Carolina do Norte, Estados

Unidos, onde lidera um grupo de cientistas que emprega

ferramentas computacionais, robtica e mtodos neuro-

fisiolgicos na pesquisa do desenvolvimento de prteses

neurais para a reabilitao de pacientes que sofrem de

paralisia corporal.

O laboratrio coordenado pelo neurocientista pio-

neiro nos estudos de codificao neural, interfaces cre-

VIDA E OBRA

bro-mquina e neuroprteses em humanos e primatas

no humanos, alm de desenvolver uma abordagem

integrativa para o estudo neurolgico e psiquitrico de

desordens como a doena de Parkinson e a epilepsia. Ni-

colelis tem experincia na rea de fisiologia, com nfase

em neurofisiologia, atuando principalmente nos temas

de informtica mdica, eletrofisiologia, sistemas senso-

riais, sistema somestsico e prteses neurolgicas.

Com diversos trabalhos divulgados em publicaes

cientficas como Nature, Scientific American que o in-

dicou como um dos 20 maiores cientistas do mundo e

Science na qual foi o primeiro brasileiro a ter um artigo

publicado na capa , o autor de um manifesto pelo

futuro da cincia brasileira. No Manifesto pela cincia

tropical, sugere que o Pas est diante de uma oportuni-

dade nica de potencializar seu desenvolvimento cient-

fico e educacional e prope 15 medidas necessrias para

que o Brasil se torne uma liderana mundial na produo

e no uso democratizante do conhecimento.

Miguel Nicolelis teve seu trabalho com neuroprteses

listado pelo MIT como uma das dez tecnologias que vo

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mudar o mundo e foi agraciado com o prmio da Agn-

cia de Projetos de Pesquisa Avanada do Departamen-

to de Defesa norte-americano. autor dos livros Muito

alm do nosso eu e O maior de todos os mistrios, entre

outras publicaes em ingls.

Atualmente, tambm professor titular do Departa-

mento de Neurobiologia da Universidade Duke, profes-

sor do Instituto Crebro e Mente da Escola Politcnica

Federal de Lausanne na Sua e presidente do Instituto

Internacional de Neurocincias de Natal Edmond e Lily

Safra (IINN-ELS) no Rio Grande do Norte.

O Brasil hoje um pas inserido no mercado internacional de cincia e, para avanar em cincia num pas como o nosso, preciso que existam projetos ambiciosos que vo alm da rotina. Se voc nunca sonhar alto, nunca vai conseguir mudar de nvel.

Tambm a nossa inteno mostrar para o mundo um outro Brasil. Mostrar que aqui no Brasil tambm se pode fazer grandes projetos cientficos com impacto humanitrio e mostrar que existe um outro pas, um pas que cresceu muito nos ltimos anos, melhorou a vida de muita gente, mas que ainda pode fazer coisas muito impressionantes no s para os brasileiros, mas para todo o mundo.

Meu intuito diz respeito criao de uma nova gerao de brasileiros. Produzindo no apenas cidados muito mais felizes, engajados, competentes , mas tambm engenheiros, mdicos, cientistas, professores Pessoas que tm outra viso de mundo. E de Brasil.

O mais importante ns temos: o talento humano. Mas ele rapidamente sufocado por normas absurdas dentro das univer-sidades. No podemos mais fazer pesquisa de forma amadora. Devemos ter uma carreira para pesquisadores em tempo integral e oferecer um suporte administrativo profissional aos cientistas.

No h dvida alguma de que as sociedades que investi-ram, tanto na transformao da cincia no motivo principal da sua atividade econmica quanto na educao cientfica e no processo de formao humana, tiveram e continuam a ter resultados espetaculares.

IDEIAS

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O futuro mais prximo vai ser em medicina e reabili-tao. No h dvida disso. Um sistema que desenvolvemos h 12 anos, de um marca-passo para epilepsia em ratos, est comeando a ser usado em dois testes clnicos, um na Cali-frnia e outro na Brown University. Mas grandes empresas de computao como Apple e Google j esto trabalhando na possibilidade de criar interfaces como essa, no invasivas, para computadores portteis, telefones. Ento, voc vai con-trolar ou interagir com o sistema operacional usando s a atividade eltrica do crebro. Vai ser o fim da tendinite.

No temos a cultura da ao cientfica como patrimnio do Pas. Todo mundo conhece Machado de Assis, artistas, jo-gadores, economistas. No faz parte do nosso ethos enquanto cultura brasileira delinear o que a inteligncia criou na cincia. O Santos Dumont o maior cientista que o Brasil j criou, o maior neurocientista, o maior inventor. E nunca foi para a escola, ento foi quase repudiado nos livros da histria da cin-cia brasileira porque nunca teve diploma.

Cincia hoje uma questo de soberania nacional, uma questo estratgica da humanidade e uma contri-buinte vital para a preservao da democracia no mundo. Porque, se no ajudar a produzir comida, novas formas de energia, de curar doenas, a espcie acaba. A cincia est no vrtice das decises.

ESTANTE

MUITO ALM DO NOSSO EU1 edio 2011 / Companhiadas Letras

Neste livro, Miguel Nicolelis mostra que a humanidade est prestes a cruzar mais uma fronteira do conhecimento em direo compreenso do poder do crebro. Assim, explica como o crebro cria o pensamento e a noo que o ser humano tem de si mesmo (o seu self). A obra tambm procura descrever os passos que a cincia vem dando para a criao das interfaces crebro-mquina.

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BEYOND BOUNDARIES 1 edio 2011 / Sem edio em portugus

O livro baseado em pesquisas do autor com macacos ensinados a controlar os movimentos de um rob distante usando apenas os sinais cerebrais. Este trabalho de Nicolelis descobriu um mtodo para capturar a funo cerebral atravs da gravao de ricas sinfonias neurais em vez da atividade de neurnios individuais. Isso abriu caminho para pesquisas de novos tratamentos para a doena de Parkinson e para a criao de exoesqueletos para garantir a mobilidade de paraplgicos.

O MAIOR DE TODOS OS MISTRIOSDe Giselda LaPorta Nicolelis e Miguel Nicolelis (com ilustraes de Nik Neves)1 edio 2013 / Companhia das Letras

Um livro feito para os jovens leitores de 14 a 17 anos. Uma viagem pelo crebro humano e as ltimas descobertas da neurocincia mostrando que o mundo est prximo de uma revoluo digna dos melhores filmes de fico cientfica. Imagine que, em vez de conversar pelo celular ou pela internet, no futuro todos seremos capazes de conversar a distncia usando apenas o nosso crebro. Os autores contam com bom humor e clareza as ltimas descobertas da cincia a respeito do crebro.

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PRAZER EM CONHECER A AVENTURA DA CINCIA E DA EDUCAO1 edio 2008 / Editora Papirus 7 Mares

Neste livro, resultado de uma conversa mediada por Gilberto Dimenstein, o mdico Drauzio Varella e o neurocientista Miguel Nicolelis falam sobre suas prprias trajetrias. Entre a educao e a cincia, eles no tiveram dvidas de buscar novos desafios e de querer vencer algumas lutas consideradas difceis, como alertar um pas sobre os males do tabagismo ou desenvolver um mapeamento da rede neural.

NA WEB

SITE OFICIALwww.nicolelislab.net

TWITTER@MiguelNicolelis

FACEBOOK http://is.gd/Nicolelis1(https://www.facebook.com/pages/Miguel-Nicolelis/207736459237008)

WIKIPEDIAhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Miguel_Nicolelis

IINN-ELSPerfil de Miguel Nicolelis publicado no site do Instituto Internacional de Neurocincias de Natal Edmond e Lily Safrahttp://is.gd/Nicolelis2(http://www.natalneuro.org.br/organizacao/cientistas_iinn/index.asp)

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ENTREVISTAS

No laboratrio do NicolelisEntrevista para a revista Brasileiros, publicada em abril de 2014http://is.gd/Nicolelis3(http://www.revistabrasileiros.com.br/2014/04/15/no-laboratorio-do-nicolelis/#.U-uuLPldXZ1)

IstoEntrevista para a revista Isto em fevereiro de 2013http://is.gd/Nicolelis4(http://www.istoe.com.br/assuntos/entrevista/detalhe/275968_ESTAMOS+A+CAMINHO+DE+CURAR+A+CEGUEIRA+)

Nicolelis quer espalhar a cincia pelo BrasilEntrevista para o portal IG, publicada em julho de 2011, durante a Festa Literria de Paratyhttp://is.gd/Nicolelis5(http://ultimosegundo.ig.com.br/ciencia/miguel+nicolelis+quer+espalhar+ciencia+pelo+brasil/n1597087584972.html)

A cincia pode ser um agentede transformao socialEntrevista para a revista Caros Amigos, publicada em maio de 2008http://is.gd/Nicolelis6(http://www.natalneuro.org.br/imprensa/pdf/2008_05_nicolelis.pdf )

Roda VivaEntrevista concedida para o programa Roda Viva da TV Cultura em novembro de 2008http://is.gd/Nicolelis7(http://www.rodaviva.fapesp.br/materia/506/entrevistados/miguel_nicolelis_2008.htm)

VDEOS E LINKS

Beyond BoundariesSite especial do livro Beyond Boundaries, de Miguel Nicolelis. Com trilha sonora, visualizao de pginas e agenda de eventos (em ingls)http://is.gd/Nicolelis8(http://beyondboundariesnicolelis.net/)

Exoesqueleto na CopaMatria do SportTV sobre a exibio do exoesqueleto da equipe de Miguel Nicolelis na cerimnia de abertura da Copa do Mundohttp://is.gd/Nicolelis9(http://globotv.globo.com/sportv/copa-2014/v/jovem-com-exoesqueleto-da-pontape-inicial-da-copa-do-mundo-na-cerimonia-de-abertura/3415211/)

Projeto Andar de NovoEntrevista para o Portal da Copa sobre o projeto Andar de Novo e o pontap inicial do exoesqueleto na Copa do Mundo de futebolhttp://is.gd/Nicolelis10(https://www.youtube.com/watch?v=LO5pq1Qz334)

ExoesqueletoEntrevista para o Portal da Copa que mostra os detalhes do exoesqueletohttp://is.gd/Nicolelis11(https://www.youtube.com/watch?v=T0lPYeoe2Jg)

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ARTIGO

Alcanar a imortalidade tem sido uma promessa da

cincia desde que nem cincia era. Um retrospecto de 5

mil anos nos leva ao Egito dos faras, que acreditavam na

vida alm da morte a razo de terem criado as primei-

ras mmias , assim como, no muito longe, na regio

do Tigre e do Eufrates, onde Gilgamesh, rei de Uruk, diz

uma lenda, empreendeu uma longa e perigosa viagem

em busca da imortalidade. As descobertas da cincia nas

ltimas dcadas, impulsionadas pelo avano na tecno-

logia, reforaram essa aspirao, presente na promessa

da Singularidade, o momento em que, com um salto

tecnolgico sem precedentes induzido por mquinas su-

Jornalista e escritor de fico e no fico, com trabalhos sobre cincia e tecnologia publicados em revistas como SuperInteressante, Galileu, da qual tambm foi editor, e Piau, entre outras. Responsvel pela programao da Campus Party no Brasil em 2011.

POR ALEXANDRE RODRIGUES

O FUTURO DO CREBRO

Primeiros passos do exoesqueletoEm vdeo, Miguel Nicolelis mostra os primeiros passos do exoesqueleto que permitiu a um paraplgico dar o chute inicial na Copa do Mundo de 2014http://is.gd/Nicolelis12(http://tvig.ig.com.br/noticias/ciencia/nicolelis-mostra-primeiros-passos-de-exoesqueleto-que-dara-chute-na-copa-534302cfd8c8cd0b7a000084.html)

Ningum associa cincia com soberaniaEntrevista concedida ao blog Link do jornal O Estado de S. Paulohttp://is.gd/Nicolelis13(http://blogs.estadao.com.br/link/ninguem-associa-ciencia-com-soberania/)

FlipEntrevista de Miguel Nicolelis na Flip para o programa Metrpolis da TV Culturahttp://is.gd/Nicolelis14(http://tvuol.uol.com.br/video/metropolis--entrevista-com-miguel-nicolelis-na-flip-04020C1A3962C0C11326)

TED MEDPalestra de Miguel Nicolelis (em ingls)http://is.gd/Nicolelis15(https://www.youtube.com/watch?v=WFzvhZ1qhRg)

Criamos outra forma de comunicao entre crebrosMatria do site Viomundo sobre o trabalho de criao de interfaces crebro-mquina liderado por Miguel Nicolelishttp://is.gd/Nicolelis16(http://www.viomundo.com.br/voce-escreve/nicolelis-nos-criamos-outra-forma-de-comunicacao-entre-cerebros.html)

A consolidao da memriaVdeo de Nicolelis publicado no canal de vdeos do site do Fronteiras do Pensamentohttp://is.gd/Nicolelis17(http://www.fronteiras.com/videos/player/?13,315)

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perinteligentes, a imortalidade viria com a possibilidade

de download de nossos crebros em computadores. Uma

nova existncia, eterna e digital, a ns estaria reservada.

A base da promessa da chamada Singularidade, cujo

maior profeta Ray Kurzweil, futurista e hoje chefe de

Engenharia do Google, a famosa Lei de Moore, concei-

to estabelecido em 1965 por Gordon Moore, cofunda-

dor da Intel, que, explicado grosso modo, diz que a capa-

cidade de processamento das mquinas dobra a cada dois

anos. Transformados em mquinas vivendo nelas, pelo

menos , teramos a chance at mesmo de uma existncia

fsica em um corpo robtico.

Enquanto a Singularidade promete a transformao

de humanos em mquinas, o futuro preconizado pelas

pesquisas do neurocientista Miguel Nicolelis no nos

tornar eternos, mas muito mais possvel e interessante.

No viveremos para sempre em computadores, mas os

integraremos a nossos corpos e, atravs deles, ser poss-

vel no s estar em outros lugares como, a nossos descen-

dentes, saber em qualquer outra poca quem fomos e at

mesmo aquilo que pensamos.

A interface crebro-mquina de Nicolelis descende de

uma longa dinastia de descobertas. Em 1969, o neurofisio-

logista espanhol Jos Delgado implantou dispositivos no c-

rebro de um macaco e enviou sinais em resposta atividade

do crebro, criando a primeira interface crebro-mquina-

-crebro bidirecional. Ele tambm especulou que implantes

cerebrais um dia podero ser usados para controlar mentes.

Em 2002, John Chapin apresentou seus ratos-robs, ro-

edores que, com os crebros guiados por impulsos eltricos

atravs de um computador remoto, obedeciam a comandos

para seguir direita ou esquerda ou escalar rvores.

O prprio Nicolelis, no mesmo 2002, obteve a faa-

nha de fazer um macaco controlar a distncia um brao

rob. Feito que levou mais longe em 2008 ao fazer o

animal controlar dos Estados Unidos o brao-rob no Ja-

po. No ano passado, tambm fez dois ratos, novamente

em continentes diferentes, se comunicarem capturando

os pensamentos do crebro de um deles com um ele-

trodo e enviando-os ao crebro do outro pela internet.

Em certo sentido, essas descobertas no so uma sur-

presa. Respostas neurais informaes do ambiente e

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aprendizagem/adaptao com base nessa informao

so componentes da evoluo do crebro humano. Nico-

lelis prev um futuro em que um crebro far tudo sim-

plesmente pensando, sem depender de movimentos do

corpo e nem mesmo da linguagem. Mquinas obedece-

ro s ordens recebidas sem fios a partir do crebro. Pes-

soas sero capazes de se comunicar remotamente umas

com as outras sem a necessidade de pegar um telefone ou

escrever um e-mail, ou experimentar a superfcie de um

planeta distante confortavelmente instaladas na sala de

estar. E se a imortalidade no ser possvel, a humanida-

de poder, em compensao, acessar os pensamentos de

seus antepassados j mortos e reviver suas experincias.

Muito alm do nosso eu, livro de divulgao cientfi-

ca que lanou em 2011, faz uma crnica dessas ideias

e a maneira como os experimentos sobre a interao

homem-mquina tm sido realizados, uma histria da

neurofisiologia e uma meditao pessoal das grandes e

pequenas coisas da vida de um cientista. Milhes de anos

atrs, nossos ancestrais foram alm de seus eus ao co-

mear a usar ferramentas. Este passo levou a humanidade

em direo a um crebro capaz de criar uma representao

do mundo, seja atravs do pincel de Van Gogh, do avio de

Santos Dumont ou de um romance de Guimares Rosa.

Na teoria do crebro do neurocientista brasileiro, o gru-

po neural (a populao de neurnios interconectados) a

unidade elementar do pensamento em vez do nico neur-

nio. Uma populao de neurnios, no apenas um deles,

a unidade que detecta e responde s informaes. Esta

uma viso que contrasta com a abordagem tradicional da

neurocincia, que cava mais fundo em componentes cada

vez menores, para explicar o funcionamento do todo.

Um dos pilares da neurocincia de Nicolelis o prin-

cpio da insuficincia do neurnio isolado: um neurnio

sozinho no basta para um comportamento ou uma

funo particular do ser vivo. Com isso, ele contesta as

teses do reducionismo (cada neurnio possui uma fun-

o especfica, seja a memria do que comeu no caf

da manh, apertar parafusos ou jogar videogame) e do

localizacionismo, que divide o crebro em regies, cada

uma especializada em executar determinadas funes.

A verdadeira unidade funcional do sistema nervoso, diz

Nicolelis, uma rede neuronal, um conjunto de neur-

nios ativado para as tarefas do dia a dia. Em vez de um

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especialista, cada neurnio pode ser multitarefa e exercer

diferentes funes.

A teoria fundamenta o projeto Walk Again (Andar

de Novo), um consrcio que envolve 100 cientistas de

universidades e institutos de pesquisa no Brasil, Estados

Unidos e Europa, desenvolvido no Centro de Neuroen-

genharia da universidade norte-americana de Duke sob o

comando de Nicolelis. O objetivo do projeto desenvol-

ver uma interface crebro-mquina que permita s pes-

soas com mobilidade reduzida, como paraplgicos, andar

novamente usando a mente para controlar um mecanis-

mo externo. As pesquisas tambm tm desdobramentos

no tratamento do Alzheimer e do Mal de Parkinson.

No futuro preconizado por Miguel Nicolelis, como em

filmes de ao, as pessoas com deficincia comearo o dia

vestindo o exoesqueleto, uma armadura parecida com a de

super-heris como o Homem de Ferro. A partir da, usa-

riam a atividade mental para controlar os movimentos no

s para fazer as atividades do dia a dia, mas tambm para a

reabilitao de msculos, ossos e do sistema cardiovascular.

A pesquisa foi responsvel pelos passos que Juliano Pin-

to, paraplgico do tronco inferior e membros inferiores, deu

para chutar uma bola usando o exoesqueleto do projeto An-

dar de Novo diante de 70 mil pessoas no estdio e 3 bilhes

de espectadores pela TV, na abertura da Copa do Mundo

no Brasil, em junho. O trabalho foi listado pelo Instituto de

Tecnologia de Massachusetts (MIT), dos Estados Unidos,

sobre as tecnologias que vo mudar o mundo.

Nicolelis foi considerado, em 2004, um dos 50 lderes

em tecnologia nos Estados Unidos pela revista Scientific

American. Entre dezenas de prmios, foi o primeiro pes-

quisador a receber no mesmo ano, em 2010, os prmios

Pioneer e Transformative R01, concedidos pelos Insti-

tutos Nacionais de Sade dos Estados Unidos. A revista

poca listou-o, em 2009, como um dos 100 brasileiros

mais importantes de todos os tempos. Em 2011, o papa

Bento XVI o nomeou membro da Pontifcia Academia

de Cincias. Os estudos o credenciam como candidato

a ser o primeiro brasileiro a receber um prmio Nobel.

Hoje em dia, vrios laboratrios de neurocincia dos

Estados Unidos, Europa, sia e Amrica Latina usam

seu paradigma experimental para estudar uma variedade

de sistemas neuronais de mamferos. Dois livros de sua

autoria se tornaram as obras mais citadas no campo de

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tcnicas de registros com eletrodos mltiplos. Os estudos

tm influenciado pesquisas em cincia da computao,

robtica e engenharia biomdica.

Caso raro de um cientista que chegou condio de

popstar no Brasil, ele um defensor apaixonado do for-

talecimento da educao, tecnologia e inovao e usa a

prpria visibilidade para impulsionar a cincia no Brasil.

Foi selecionado para liderar a Comisso do Futuro da

Cincia Brasileira. Em 2010, divulgou o Manifesto da

Cincia Tropical, propondo um novo paradigma para

o uso da cincia como agente de transformao social e

econmica no Brasil. O documento sugere que o pas se

encontra diante de uma oportunidade nica para poten-

cializar seu desenvolvimento cientfico e educacional e

prope 15 medidas para alcanar a liderana mundial na

produo e acesso ao conhecimento. O manifesto repete

a nfase na descentralizao da produo cientfica e na

aproximao entre pesquisa e escola, seguindo o exemplo

do Instituto Internacional de Neurocincias de Natal,

instituio que dirige no Rio Grande do Norte.

Nascido em So Paulo, Miguel Nicolelis se formou

em Medicina na Universidade de So Paulo, onde tam-

bm cursou doutorado. torcedor do Palmeiras e costu-

ma contar uma histria que o teria inspirado a buscar a

msica dos neurnios costuma comparar o crebro a

uma orquestra neural. Na USP, ainda estudante, numa

madrugada resolveu dar uma caminhada durante um

intervalo e ento ouviu uma sinfonia. Achou a melodia

irresistvel e, ao segui-la at o segundo andar do prdio

principal, chegou sala de Csar Timo-Iaria, professor

da universidade e um dos maiores neurocientistas da his-

tria do Brasil, que preparava uma aula. Do encontro

nasceu uma amizade entre os dois e ele acabou se tornan-

do pupilo do professor.

ANOTAESANOTAES