Este é um cérebro estranho e maravilhoso,
um cérebro que faz surgir a ideia de um tipo de inteligência alternativa
neste planeta.
Trata-se de um cérebro formado num corpo muito estranho,
equivalente a pequenos cérebros satélites
distribuídos por todo esse corpo.
Até que ponto é diferente do cérebro humano?
É muito diferente, segundo parece,
de tal modo que os meus colegas e eu estamos com dificuldade em perceber
como é que este cérebro funciona.
Mas posso dizer-vos com toda a certeza
de que este cérebro consegue fazer coisas espantosas.
A quem pertence este cérebro?
Venham comigo mergulhar no oceano,
onde a vida começou,
e vamos dar uma espreitadela.
Talvez já tenham visto isto.
Estamos por detrás dum recife de corais e há aqui uma rocha,
muita areia, peixes a nadar por aqui.
De repente, aparece um polvo,
depois, desaparece num ápice, atirando-me tinta para a cara.
Numa projeção invertida, em câmara lenta,
vemos que se forma um anel em volta do olho,
e depois desenha-se um padrão na pele.
Agora reparem na textura 3D da mudança da pele
para criar esta bela camuflagem 3D.
Há 25 milhões de órgãos de cor chamados "cromatóforos" na pele,
e todas aquelas protuberâncias a que chamamos "papillae".
São todas controladas neurologicamente e podem mudar instantaneamente.
Eu diria que a camuflagem dinâmica
é uma forma de "inteligência".
O nível de complexidade da pele com a rápida mudança de precisão
é realmente espantosa.
Então, o que podemos fazer com esta pele?
Pensemos um pouco noutras coisas para além da camuflagem
que eles conseguem fazer com a pele.
Vemos aqui o polvo mimético e um padrão.
De repente, muda radicalmente
— é um aviso, não é camuflagem.
Depois, volta para o seu padrão normal.
Aqui vemos o molusco "Sepia latimanus"
a transformar-se numa nuvem que passa quando se aproxima dum caranguejo.
Por fim, vemos a camuflagem do exuberante "Sepia latimanus",
que pode mudar instantaneamente para o seu aspeto de aviso.
Temos aqui uma escala progressiva de expressão,
um contínuo, se preferirem,
entre a visibilidade e a camuflagem.
Isto exige muito controlo.
Sabem que mais?
Os cérebros são muito bons para o controlo.
O cérebro do polvo que mostramos aqui tem 35 lóbulos até ao cérebro,
80 milhões de células minúsculas.
Apesar de isto ser interessante,
o que é realmente estranho é que a pele deste animal
tem muitos mais neurónios, como ilustrado aqui, especialmente a amarelo.
Há 300 milhões de neurónios na pele
e só 80 milhões no cérebro
— quatro vezes mais.
Se olharmos para isto,
há um destes pequenos cérebros satélites
e o equivalente da espinal medula para cada um dos oito tentáculos.
Isto é uma forma muito pouco usual de construir um sistema nervoso num corpo.
Para que é que serve este cérebro?
Este cérebro tem de superar outros cérebros grandes, espertos
que o querem comer,
e que incluem toninhas e focas
e barracudas e tubarões
e até nós, seres humanos.
Portanto, a tomada de decisões
é uma das coisas que este cérebro tem de fazer
e fá-lo muito bem.
Vemos aqui este polvo a passear
e, de repente, para e cria uma camuflagem perfeita.
É, de facto, uma maravilha
porque, quando estes animais procuram comida,
têm de tomar uma centena de decisões de camuflagem
num percurso de duas horas
e fazem isso duas vezes por dia.
Portanto, tomadas de decisão.
Também têm de verificar para onde vão e como voltam para casa.
São tomadas de decisões.
Podemos testar esta camuflagem,
como aquele choco a quem mudámos o terreno,
substituindo-o por um tabuleiro de xadrez.
Mesmo assim, ele usa esta informação visual esquisita,
e, improvisando um pouco, faz o possível para imitar o padrão.
Há outras capacidades cognitivas também importantes.
As lulas têm outro tipo diferente de inteligência.
Têm uma vida sexual interessante, extremamente complexa,
Lutam, namoram, fazem a corte, protegem a parceira
e são infiéis.
Conhecem o género?
(Risos)
É, de facto, surpreendente
que estes animais tenham este tipo de capacidade intuitiva
para terem estes comportamentos.
Vemos aqui um macho e uma fêmea.
O macho, à esquerda, esteve a lutar com outros machos
para acasalar com a fêmea
e agora mostra um padrão duplo.
Mostra namoro e amor do lado dela,
e agressividade do outro lado.
Reparem nele quando ela muda de sítio.
(Risos)
Como viram ele mudou rapidamente o padrão de namoro-amor
para o lado da fêmea.
Este tipo de sinalização dupla em simultâneo
num contexto de mudança de comportamento
é realmente extraordinário.
É preciso muito poder cerebral.
Outra forma de olhar para isto
é que talvez tenhamos 50 milhões de anos
de provas para o macho de duas caras.
(Risos)
Ok, vamos avançar.
(Risos)
Um polvo num recife de coral enfrenta uma tarefa difícil
de se deslocar a muitos locais recordá-los e encontrar a sua toca.
Fazem isso extremamente bem.
Têm uma memória de curto e de longo prazo,
aprendem coisas em três ou cinco tentativas
— é um bom cérebro.
A memória espacial é invulgarmente boa.
Até acabam a procura de comida e regressam à sua toca
em linha reta.
Os mergulhadores que os observam estão perdidos,
mas eles regressam direitinhos.
É uma capacidade de memória muito refinada.
Em termos de capacidades cognitivas,
reparem neste comportamento de sono dum choco.
Especialmente à direita, vemos o olho a piscar.
É um rápido movimento do olho como se estivesse a sonhar
que pensávamos só existir nos mamíferos e nas aves.
Vemos a cor artificial que ali pusemos
para ver o padrão da pele a brilhar
e isto é uma coisa que acontece muitas vezes.
Mas não é um comportamento normal de acordado, é muito diferente.
O sonho é quando temos consolidação da memória,
e, provavelmente, é isso que acontece com o choco.
Outra forma de memória que é invulgar
é a memória episódica.
É uma coisa que os seres humanos só fazem
ao fim de quatro anos de desenvolvimento cerebral,
recordar o que aconteceu durante um determinado incidente,
onde ocorreu e quando ocorreu.
O "quando" é especialmente difícil.
Estas crianças conseguem fazer isso.
Mas sabem uma coisa?
Descobrimos há pouco tempo que o choco também tem essa aptidão.
Em experiências feitas no verão passado,
quando apresentámos a um choco diferentes comidas em diferentes alturas,
ele tinha de se lembrar do local exato onde as tinha visto
e quando fora a última vez que as vira.
Depois tinha de ir caçar segundo a taxa de reaprovisionamento
de cada tipo de comida num local diferente.
Parece-vos complicado?
É tão complicado que eu tive dificuldade em perceber a experiência.
Isto é um processamento cognitivo de alto nível.
Falando em cérebros, e na evolução no momento,
olhem para a direita.
É o caminho da evolução do cérebro dos vertebrados
e todos temos bons cérebros.E
Penso que todos reconhecemos isso.
Mas, se olharem para a esquerda,
parte do caminho evolutivo traçado aqui até ao polvo,
convergem ambos em comportamentos complexos
e numa certa forma de inteligência.
O último denominador comum nestas duas linhas
foi há 600 milhões de anos
e foi um verme com muitos poucos neurónios,
portanto, caminhos muito divergentes
mas uma convergência de comportamentos complicados.
Esta é a pergunta fundamental:
A estrutura cerebral de um polvo
será diferente basicamente até ao mais baixo nível
da linha dos vertebrados?
Não sabemos a resposta
mas se, por acaso, for "sim",
então temos um caminho evolutivo diferente
para criar inteligência no planeta Terra
e podemos pensar que a comunidade da Inteligência Artificial
pode estar interessada nesses mecanismos.
Bom, falemos então de genética por instantes.
Temos genomas, temos ADN,
o ADN é transcrito no ARN.
O ARN traduz isso numa proteína e é assim que nós aparecemos.
Os cefalópodes fazem-no de modo diferente.
Têm grandes genomas, têm ADN,
transcrevem-no para o ARN,
mas depois acontece uma coisa totalmente diferente.
Alteram o ARN a um ritmo astronomicamente peculiar,
cem vezes mais do que os seres humanos ou outros animais fazem.
Isso produz montanhas de proteínas.
Sabem para que servem a maioria delas?
Para o sistema nervoso.
Talvez seja uma forma pouco ortodoxa
de um animal evoluir a plasticidade comportamental.
Isto são muitas conjeturas mas são alimento para o pensamento.
Gostava de partilhar convosco a minha experiência
e usar a minha inteligência e a dos meus colegas
para tentar obter este tipo de informações.
Mergulhamos, mas não aguentamos muito tempo
porque não podemos respirar.
Por isso, temos de ser eficazes no que fazemos.
A total imersão dos sentidos nesse mundo
é o que nos ajuda a compreender o que esses animais estão a fazer
e tenho de vos dizer que é uma experiência fascinante
estar lá em baixo e entrar em comunicação
com um polvo e um mergulhador
quando começamos a compreender
que isto é um animal pensante e curioso.
Este é o tipo de coisas que realmente me inspiram sempre.
Voltemos àquela pele inteligente por instantes.
Esta é uma lula e um padrão de camuflagem.
Ampliamos e vemos que há bonitos pigmentos e refletores.
Há cromatóforos que abrem e fecham muito rapidamente.
Depois, na camada seguinte da pele,
é muito interessante.
Os cromatóforos estão fechados
e vemos esta iridescência mágica a sair da pele.
Também é controlada por neurónios.
Por isso, é a combinação das duas
como se vê aqui na pele do choco, em alta resolução,
em que obtemos esta bonita coloração estrutural pigmentária
e até um leve rubor que é muito bonito.
Bom, como podemos utilizar parte destas informações?
Falei destas protuberâncias da pele, as "papillae".
Este é o choco gigante australiano.
Tem uma pele macia e um padrão conspícuo.
Eu tirei cinco fotos seguidas com um segundo de intervalo.
Observem este animal a mudar
— um... dois... três... quatro... cinco —
agora sou uma alga.
Depois podemos inverter a cena para voltar a ver a pele macia.
É uma pele maravilhosa, transformável.
Podemos vê-la aqui em pormenor.
Periscópio para cima,
e temos estas belas "papillae".
Observemos com um pouco mais de pormenor.
Vemos aparecer as "papillae" individuais
que têm umas pequenas cristas.
É uma "papilla" numa "papilla" e assim sucessivamente.
Cada espécie individual tem mais de uma dúzia
de formas e tamanhos destas protuberâncias
para criar uma camuflagem afinada, controlada por neurónios.
Os meus colegas engenheiros da universidade de Cornell
observaram o nosso trabalho e disseram:
"Pensamos que podemos fazer uma coisa dessas."
Porque na indústria e na sociedade,
este tipo de materiais macios sob controlo da forma
são muito raros.
E avançaram com isso, trabalharam connosco
e fizeram as primeiras amostras de "papillae" artificiais,
de materiais macios, como mostramos aqui.
Vemo-los a aumentar em diferentes formas.
Podemos premi-las com o dedo
para ver como são bastante maleáveis.
Isto é um exemplo de como isto pode funcionar.
Gostava de passar daqui para a cor dos tecidos,
e imagino que também podia ter muitas aplicações.
Reparem neste caleidoscópio de cor
de pigmentos e refletores controlados dinamicamente
que vemos nos cefalópodes.
Sabemos bastante da mecânica de como funcionam
para podermos começar a traduzir isto
não só em tecidos
mas talvez mesmo em cosméticos mutáveis.
Além disso, houve uma descoberta recente
de moléculas sensíveis à luz na pele do polvo
que pode abrir o caminho para materiais inteligentes
que sintam e reajam por si mesmos.
Esta forma de biotecnologia ou biomimética, como queiram,
pode mudar a forma como olhamos para o mundo até fora de água.
Vejam, por exemplo, a inteligência artificial
que se pode inspirar no cérebro distribuído pelo corpo
e no comportamento do polvo,
ou na pele inteligente do choco,
traduzida em vestuário de vanguarda.
Como é que lá chegamos?
Talvez nos baste começarmos a ser
um pouco mais inteligentes
sobre a inteligência dos cefalópodes.
Obrigado.
(Aplausos)