FUNCIONAMENTO BÁSICO DO
CÉREBRO HUMANO
Funcionamento simplificado do cérebro
humano:
- Sinais elétricos gerados nos sensores (retina
ocular, papilas gustativas etc) caminham pelos axônios.
- Se esses sinais forem superiores a ~50 mV (limiar do
disparo), seguem pelo axônio. Caso contrário, são bloqueados e não prosseguem (são
considerados irrelevantes). O sistema é, pois, essencialmente não linear.
- Os sinais caminham pelo axônio a uma
velocidade média de 25 m/s. Não é uma corrente eletrônica, mas uma corrente de ions +
de sódio e potássio.
- Um axônio pode ter vários centímetros de
comprimento. São sempre duplicados em paralelo para aumentar a confiabilidade do sistema
nervoso. Um "nervo" tem milhares de axônios. Cada axônio tem uma capa isolante
de proteina como se fosse um fio elétrico.
- Antes do sinal elétrico entrar no próximo
neurônio, deve passar por uma sinapse, que é o processo de ligação entre o axônio e o
dendrito. A passagem não é elétrica, mas química (através da substância serotonina).
Se o sinal for superior a um certo limite (threshold), vai em frente; caso contrário, é
bloqueado e não segue.
- Um neurônio recebe sinais através de inúmeros
dendritos, os quais são ponderados e enviados para o axônio, podendo ou não seguir
adiante (threshold).
- Na passagem por um neurônio, um sinal pode ser
amplificado ou atenuado, dependendo do dendrito de origem, pois a cada condutor está
associado um peso (weight) pelo qual o sinal é multiplicado. A memória são os pesos.
- Cada região do cérebro é especializado em uma dada
função, como processamento de sinais auditivos, sonoros, elaboração de pensamentos,
desejos etc. Esse processamento se dá através de redes particulares. Cada região do
cérebro possui uma arquitetura de rede diferente: varia o número de neurônios, de
sinapses por neurônio, valor dos thresholds e dos pesos etc.
- O valor dos pesos é estabelecido através de
treinamentos recebidos pelo cérebro durante sua vida útil. É a memorização.
Nota:
O cérebro humano possui cerca de 100 bilhões de neurônios, cada
um com uns mil dendritos, formando 100 trilhões de sinapses. O cérebro opera a cerca de
100 hertz (cada neurônio pode disparar um pulso 100 vezes por segundo) -- muito lento
pelos padrões dos computadores onde, por exemplo, um chip Intel 80486 opera a até 100
megahertz, ou a milhões de ciclos por segundo, executando uma instrução por vez.
Mas os neurônios do cérebro operam em paralelo e o cérebro humano pode
acionar cerca de 10 quatrilhões de interconexões por segundo. Isto
excede de longe a capacidade de qualquer máquina hoje conhecida, ou de qualquer máquina
já planejada, ou até mesmo de alguma ainda a ser desenvolvida com a tecnologia atual. O
cérebro humano pesa 1,5 quilos.
(apud Management Information Systems,
Laudon & Laudon, Prentice Hall, USA, 1996, p. 661)