Explorar as características até de formas de vida complexas para superar os limites humanos sempre foi uma prática em uso. Canárias nas minas. Porcos para trufas. Cães de caça e drogas. Até água-viva. A próxima fase (com todas as suas limitações éticas) é ainda mais invasiva.
Estamos a aproximar-nos de uma era, por exemplo, em que um gafanhoto ciborgue será controlado para “farejar” bombas e explosivos. Apenas mais alguns problemas técnicos a serem superados e seu uso passará do campo da ficção científica para o da realidade.
Cyborg Locust: as questões ainda em aberto e as respostas às pesquisas atuais
Existe uma maneira de direcionar o gafanhoto ciborgue e “dizer” a ele onde farejá-lo? SIM.
E como os gafanhotos (ainda) não conseguem falar, existe uma maneira de ler o cérebro desses insetos e saber o que eles estão cheirando? SIM.
Aliás, os gafanhotos podem sentir o cheiro de explosivos? Ainda sim.
A resposta às duas primeiras perguntas vem de pesquisas anteriores da Washington University. Eu falei sobre isso aqui. A pesquisa mostrou a habilidade de controlar gafanhotos e a habilidade de ler seus cérebros, por assim dizer, para discernir o que eles estão cheirando.
A resposta à terceira pergunta vem hoje, graças a novas pesquisas da McKelvey School of Engineering.
Sequestrar um gafanhoto
Em um teste preliminar publicado online em 6 de agosto na revista Biosensors and Bioelectronics: X, os pesquisadores mostraram como eles foram capazes de sequestrar o sistema olfativo de um gafanhoto para detectar e discriminar entre diferentes cheiros explosivos, tudo dentro de algumas centenas de milissegundos de exposição.
A equipe também foi capaz de otimizar um sistema de detecção biorobótica desenvolvido anteriormente. Um sistema capaz de detectar os neurônios do gafanhoto ciborgue e transmitir essas informações para codificar os cheiros que os gafanhotos estavam percebendo.
“Não sabíamos se seriam capazes de cheirar ou detectar explosivos porque não têm qualquer significado ecológico significativo”, diz ele. Barani Raman, professor de engenharia biomédica. “Era possível que eles não se importassem com nenhum dos sinais que eram significativos para nós neste caso específico.”
Como entender o nariz do gafanhoto ciborgue
Il trabalho anterior no laboratório de Raman levou a uma descoberta: o sistema olfativo dos gafanhotos poderia ser decodificado como uma operação lógica “e/ou”. Isso permitiu aos pesquisadores determinar o cheiro de um gafanhoto ciborgue em diferentes contextos.
Alguns vapores explosivos foram liberados através de um buraco em uma caixa em que o gafanhoto estava, colocada em um pequeno veículo. Enquanto o gafanhoto era empurrado e cheirava em diferentes concentrações de vapores, os pesquisadores estudaram sua atividade cerebral relacionada ao odor.
Com este método, os investigadores conseguiram catalogar as reacções dos gafanhotos à exposição aos vapores de TNT, DNT e nitrato de amónio, o composto que infelizmente chegou às manchetes devido ao recente desastre devastador em Beirute. “Surpreendentemente”, disse Raman, “pudemos ver claramente os neurônios que responderam de maneira diferente aos diferentes explosivos”.
Com esses dados, a equipe construiu um verdadeiro “dicionário” olfativo de explosivos para o gafanhoto ciborgue.
Se um único gafanhoto consegue detectar e localizar um odor disperso em um ambiente complexo, um enxame pode fazer ainda melhor. A equipe de pesquisa conduziu experimentos específicos e determinou que “o uso de múltiplos organismos levaria a uma detecção mais eficiente de vários produtos químicos”.
Uma vez estabelecido que os gafanhotos podem detectar e discriminar entre diferentes explosivos, a parte mais difícil: procurar uma bomba. Para procurar uma bomba, um gafanhoto teria que saber de que direção vinha o cheiro.
Fase dois do experimento
Sabe quando você está perto do bar e o cheiro do café é mais forte, enquanto quando você está mais longe você sente menos o cheiro? Olha Você aqui. Isso é basicamente o que os cientistas têm tentado avaliar no gafanhoto ciborgue.
Os vapores explosivos, como vocês sabem, foram introduzidos através de um buraco na caixa onde o Locust estava localizado em um minúsculo veículo. À medida que o gafanhoto era empurrado, o “mapa” de odores também levava em conta diferenças de distância e concentração.
O próximo passo foi otimizar o sistema de transmissão da atividade cerebral dos gafanhotos.
A equipe Shantanu Chakrabartty e Srikanth Singamaneni ele se concentrou na amplitude da experiência olfativa. Chegando a codificar perfeitamente cada cheiro em 500 milissegundos.
“Agora podemos implantar os eletrodos e transportar os gafanhotos em cenários reais”, disse Raman.
