Como o cérebro processa informações?

Alexandre de Santi, Sílvia Lisboa e Bruno Garattoni

O computador mais potente do mundo é o Sunway TaihuLight, uma máquina em operação desde 2016, que faz cálculos de prospecção de petróleo, previsão do tempo e engenharia molecular para empresas da China. Sua velocidade máxima é de 125 quatrilhões de cálculos por segundo, algo como 20 milhões de vezes mais potente do que um laptop caseiro. O problema desse supercomputador (e de todos os outros) é que ele gasta muita energia para operar: 15,3 MW, o equivalente a 3.900 aparelhos de ar-condicionado ligados na potência máxima ao mesmo tempo. Enquanto o Sunway TaihuLight precisa de uma pequena hidrelétrica para funcionar, o seu cérebro lê este texto e executa tarefas tão complexas quanto as realizadas pelo Sunway usando apenas 10 a 20 watts – menos do que uma lâmpada. Os computadores são melhores do que nós na hora de resolver equações ou manipular grandes quantidades de dados, por exemplo. Mas o cérebro humano ainda é vastamente superior em todo o resto. [...]

Como ele consegue fazer isso, e gastando tão pouca energia? Parte da resposta pode ser resumida numa característica peculiar: o cérebro é eficiente porque ele se permite errar. E muito. Em média, os neurônios falham em 71% das vezes em que disparam, segundo um estudo do Howard Hughes Medical Institute. Ou seja, em 71% das vezes a informação enviada por um neurônio, na forma de sinais elétricos, não chega corretamente ao outro neurônio a que se destina. Isso acontece por um motivo simples: economia de energia. Para que os neurônios se comunicassem com a precisão de um computador (que só erra 1 vez a cada 1 trilhão de operações), precisariam de muito mais eletricidade. Pense no rádio do seu carro. Quando você sai em viagem, a sua estação favorita começa a perder qualidade, e você ouve interferência. Isso ocorre porque a onda eletromagnética da rádio está fraca quando chega ao seu aparelho. Dentro do cérebro, ocorre algo parecido. Para melhorar a qualidade dos sinais, seria necessário amplificá-los com mais energia. Mas não podemos nos dar a esse luxo: sozinho, o cérebro consome 20% a 25% de todas as calorias que ingerimos. Se ele usasse mais eletricidade, precisaríamos comer mais – mas, para nossos antepassados, não era simples conseguir alimento.

Além disso, a sobrevivência humana não exige precisão absoluta. Quando queremos expressar ideias, às vezes temos dificuldade de encontrar as palavras certas, e ainda assim conseguimos nos comunicar. Nossa memória não é fotográfica, mas funciona. Mesmo depois de aprender uma tarefa, como tocar violão, costurar ou falar um idioma, podemos errar ao executá-la. Mais: talvez nossa força esteja justamente nos erros. Alguns cientistas acreditam que os erros elétricos do cérebro, que alteram de forma imprevisível as informações transmitidas entre neurônios, estejam entre os responsáveis pela criatividade humana.

Considere as seguintes afirmativas referentes ao Texto e assinale a alternativa correta.

I. O computador mais potente do mundo executa tarefas complexas gastando pouca energia.

II. Deixando de lado a capacidade de resolver equações, o cérebro humano é muito mais potente do que qualquer computador.

III. O cérebro humano consome menos da metade das calorias que ingerimos.

IV. Os laptops não têm a mesma velocidade de processamento de dados que os computadores superpotentes.