Um laboratório que parecia um metrônomo
Na década de 1990, o laboratório da professora Avis H. Cohen, na Universidade de Maryland, tinha um som constante que lembrava um metrônomo. O objetivo era modelar os circuitos neurais responsáveis pelos padrões de locomoção da lampreia, um peixe primitivo de corpo semelhante a uma enguia. Para isso, Cohen e sua equipe desconectaram a medula espinhal de um espécime e a conectaram a um monitor de áudio. Em um prato contendo uma solução iônica cuidadosamente preparada, a medula permanecia “nadando” por dias; a cada disparo neural, um som rítmico e uniforme era emitido pelos alto-falantes.
Da modelagem matemática ao laboratório multidisciplinar
Esse experimento foi a continuação de um projeto pioneiro de modelagem matemática da locomoção em lampreias, liderado por Cohen antes de sua morte, em 6 de junho, aos 84 anos. Ela reuniu neurobiólogos, matemáticos e engenheiros para criar representações computacionais dos padrões de movimento. “Ela foi quem organizou toda a comunidade da lampreia”, afirma Nancy Kopell, professora de matemática e co‑diretora do Center for BioDynamics da Boston University.
Fundação de um programa inovador
Em 1996, Cohen fundou o programa de Neurociência e Ciências Cognitivas da Universidade de Maryland. O diferencial foi a inclusão de docentes e estudantes de áreas tão diversas quanto biologia, engenharia elétrica e de computação, psicologia, cinesiologia e até mesmo literatura inglesa. “Qualquer pessoa pode contribuir para os problemas centrais da neurociência”, dizia Cohen, e seu programa foi um dos primeiros a combinar métodos computacionais com a neurociência tradicional. Lewis Wheaton, professor de ciências biológicas no Georgia Institute of Technology, que obteve seu doutorado no programa nos primeiros anos, destaca essa integração como fundamental para sua carreira.
Impacto além da pesquisa básica
A abordagem interdisciplinar de Cohen influenciou não só a neurociência, mas também a engenharia de robôs. Amir Ayali, professor de neuroetologia na Tel Aviv University, trabalhou ao lado de Cohen no estudo dos circuitos neurais de locomoção para inspirar projetos robóticos. “Sua contribuição mais notável não foi um achado específico, mas sim sua abordagem geral”, comenta Ayali.
Legado e ensinamentos para a comunidade científica
O legado de Avis H. Cohen permanece vivo em três pilares:
- Integração de disciplinas: ao unir neurobiologia, matemática e engenharia, ela demonstrou que problemas complexos exigem múltiplas perspectivas.
- Formação de profissionais: o programa que criou formou pesquisadores capazes de transitar entre teoria computacional e experimentação empírica.
- Aplicações práticas: a pesquisa sobre locomotiva de lampreias alimentou o desenvolvimento de algoritmos para robôs que imitam movimentos ondulatórios.
Hoje, laboratórios que estudam redes neurais de animais aquáticos ainda utilizam a metodologia de Cohen como referência. Além disso, iniciativas de ciência de dados aplicadas à neurociência continuam a seguir o modelo de colaboração aberta que ela promoveu.
Perspectivas futuras
Com o avanço das técnicas de gravação neural de alta resolução e o crescente poder computacional, a visão de Cohen de combinar experimentos biológicos com simulações matemáticas está mais viável do que nunca. Projetos emergentes buscam integrar inteligência artificial para refinar ainda mais os modelos de locomotiva, potencializando tanto a compreensão biológica quanto a inovação em robótica biomimética.
“A ciência avança quando diferentes áreas dialogam e constroem, juntas, novas formas de entender o cérebro.” – Avis H. Cohen