Filmadora digital registra processos neurais no cérebro

Pesquisadores europeus criaram uma filmadora digital capaz de capturar fótons individuais um milhão de vezes por segundo. Segundo seus desenvolvedores, pertencentes ao projeto Megaframe, financiado pela União Européia, com esta velocidade, a câmera é capaz de gravar os processos neurais do pensamento viajando ao longo dos neurônios.

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O núcleo da nova filmadora é um sensor CMOS com um nível inédito de miniaturização e sofisticação. É o primeiro sensor de imagens com resolução fotônica, no qual cada um dos pixels captura fótons individuais um milhão de vezes por segundo. Isso o torna capaz de registrar processos moleculares com detalhes sem precedentes.

Com capacidade para registrar um fóton a cada 100 picossegundos (1 segundo equivale a 1 trilhão de picossegundos), e isto em cada um dos pixels individuais, o novo sensor gera uma quantidade enorme de dados.

Para coletar todos e formar as imagens, os cientistas tiveram que criar uma nova forma de capturar os pixels e levá-los para o armazenamento. O sistema de leitura de alta velocidade opera paralelamente, transferindo até 10 Gb/s.

O grande desafio enfrentado pelos pesquisadores foi a criação de um sistema de temporização capaz de trabalhar com a precisão necessária para contar os fótons individuais capturados. Para não haver nenhum atraso, cada pixel recebeu seu próprio temporizador.

Uma das principais áreas beneficiadas com a nova técnica é a de imagens médicas, que mapearão eventos neurológicos com uma resolução hoje inalcançável, permitindo que os médicos e cientistas analisem o que ocorre no sistema nervoso em geral, e no cérebro em particular, com uma precisão inédita.

O dispositivo também será útil nas pesquisas bioquímicas, nas quais os cientistas têm de inferir ou deduzir o que está acontecendo em nível molecular nos processos intracelulares.

Com a nova câmera, eles poderão simplesmente fotografar essas etapas diretamente, observando fases da vida celular que hoje são apenas objeto de deduções. E com luz visível, sem a necessidade de usar contrastes fluorescentes.