A Iniciativa BRAIN (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies) da Casa Branca dos Estados Unidos é uma iniciativa de pesquisa conjunta entre instituições públicas e privadas anunciada pelo segundo governo do Presidente Obama em 2 de abril de 2013. O objetivo da iniciativa é de apoiar o desenvolvimento e a aplicação de tecnologias inovadoras que possam criar uma compreensão dinâmica da função cerebral por meio de neurotecnologias inovadoras.
Esta atividade representa um grande desafio focado em revolucionar a compreensão do cérebro humano e foi desenvolvido pelo Escritório de Política Científica e Tecnológica da Casa Branca (OSTP) como parte de uma iniciativa mais ampla que envolve Neurociência. Inspirado pelo Projeto Genoma Humano, A Iniciativa BRAIN visa ajudar os pesquisadores a desvendar as lacunas dos distúrbios cerebrais que provocam prejuizos estruturais e cognitivos, causados por doenças, como Alzheimer e Parkinson, depressão e lesão cerebral traumática (TCE).
Os participantes, colaboradores e afiliados da Iniciativa BRAIN incluem a DARPA, a IARPA, bem como inúmeras empresas privadas, universidades e outras organizações nos Estados Unidos e em outros países como Austrália, Canadá e Dinamarca.
Antecedente A Iniciativa BRAIN reflete diversas influências que remontam a mais de uma década de trabalho em diversas equipes. Algumas delas incluem: reuniões de planejamento nos Institutos Nacionais de Saúde (NIH) que resultou no Plano de Pesquisa em Neurociência do NIH, workshops na Fundação Nacional de Ciência (NSF) sobre cognição, neurociência e ciência convergente, incluindo um relatório de 2006 sobre "grandes desafios da mente e do cérebro", relatórios do Conselho Nacional de Pesquisa e do Fórum de Neurociência e Distúrbios do Sistema Nervoso do Instituto de Medicina, incluindo Das Moléculas à Mente: Desafios para o Século XXI, um relatório de um Workshop de 25 de junho de 2008 sobre Grandes Desafios em Neurociência; anos de pesquisa e relatórios de cientistas e sociedades profissionais; e interesse do Congresso estadunidense.
Compreender como o cérebro funciona é, sem dúvida, um dos maiores desafios científicos da nossa época. –Alivisatos et al.
Uma atividade importante que antecede a Iniciativa BRAIN, foi o Projeto de Mapeamento da Atividade Cerebral. Em setembro de 2011, a pesquisadora e bióloga molecular Miyoung Chun, da Fundação Kavli, onde atuou como vice-presidente de programas científicos, organizou uma conferência em Londres, na qual cientistas apresentaram pela primeira vez a ideia do projeto que daria origem a Iniciativa BRAIN. Em reuniões posteriores, cientistas de laboratórios do governo dos Estados Unidos, incluindo membros do Escritório de Política Científica e Tecnológica, bem como do Instituto Médico Howard Hughes e do Instituto Allen para Ciência do Cérebro, juntamente a representantes de empresas como Google, Microsoft e Qualcomm, discutiram possibilidades para um futuro projeto liderado pelo governo.
Outras influências relevantes incluíram o projeto interdisciplinar liderado por James Olds, que atualmente é o Diretor Assistente de Ciências Biológicas da NSF, e o projeto "Revolucionando as Próteses" da DARPA, liderado pelo Dr. Geoffrey Ling e apresentado no programa 60 Minutes em abril de 2009.
O desenvolvimento do plano para a Iniciativa BRAIN no âmbito do Gabinete Executivo do Presidente (EOP) foi liderado pelo OSTP e incluiu os seguintes funcionários do EOP: Philip Rubin, Diretor Assistente Principal para Ciência e líder da Iniciativa de Neurociência da Casa Branca; Thomas Kalil, Diretor Adjunto para Tecnologia e Inovação; Cristin Dorgelo, então Diretora Assistente para Grandes Desafios e posteriormente Chefe de Gabinete do OSTP; e Carlos Peña, Diretor Assistente para Tecnologias Emergentes e atualmente Diretor da Divisão de Dispositivos de Medicina Neurológica e Física, no Escritório de Avaliação de Dispositivos, Centro de Dispositivos e Saúde Radiológica (CDRH), da Administração de Alimentos e Medicamentos dos EUA (FDA).
História
Anúncio direita|miniaturadaimagem|O Diretor do NIH, Dr. Francis Collins, e o Presidente Barack Obama anunciam a Iniciativa BRAIN. Em 2 de abril de 2013, em um evento na Casa Branca, o presidente Barack Obama anunciou a Iniciativa BRAIN, com uma proposta de gastos iniciais para o ano fiscal de 2014 de aproximadamente US$ 110 milhões da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA), dos Institutos Nacionais de Saúde (NIH) e da Fundação Nacional de Ciência (NSF). O presidente também orientou a Comissão Presidencial para o Estudo de Questões Bioéticas a explorar as implicações éticas, legais e sociais levantadas pela iniciativa e pela neurociência em geral. Compromissos adicionais também foram assumidos pelo Instituto Allen para a Ciência do Cérebro, pelo Instituto Médico Howard Hughes e pela Fundação Kavli. O NIH também anunciou a criação de um grupo de trabalho do Comitê Consultivo do Diretor, liderado pelos neurocientistas Cornelia Bargmann e William Newsome e com participação ex officio da DARPA e da NSF, para ajudar a moldar o papel do NIH na Iniciativa BRAIN. Além disso, a NSF planejou receber aconselhamento de seus comitês consultivos de diretoria, do Conselho Nacional de Ciência e de uma série de reuniões que reuniram cientistas em neurociência e áreas relacionadas.
Arquivo NeMO O Arquivo Multi-Ômico de Neurociência conhecido como Arquivo NeMO, serve como repositório principal de dados genômicos da Iniciativa BRAIN e de diversos outros projetos de pesquisa cerebral. Além de um portal web que permite o acesso pesquisável aos dados brutos.
Em abril de 2025, o NeMO Archive, juntamente a pelo menos outros 33 arquivos online, colocou um aviso em seu site que dizia: "Este repositório está sob revisão para possível modificação em conformidade com as diretrizes da Administração, como resultado da Ordem Executiva 14168. O investigador principal confirmou que o NeMO Archive estava atendendo às solicitações do NIH para melhorar nossas medidas de segurança para proteger dados humanos" e previu que a revisão em andamento continuaria "por algum tempo".
Abordagens experimentais A pesquisa pretende mapear a dinâmica da atividade neuronal em ratos e outros animais e eventualmente as dezenas de bilhões de neurônios no cérebro humano. Em um comentário científico de 2012, que delineava planos experimentais para um projeto mais limitado, pesquisadores descreveram uma variedade de técnicas experimentais específicas que poderiam ser usadas para alcançar o que denominaram "conectoma funcional", bem como novas tecnologias que precisariam ser desenvolvidas ao longo do projeto. Entre outras, indicaram que estudos iniciais poderiam ser realizados em Caenorhabditis elegans, seguidos por Drosophila, devido aos seus circuitos neurais comparativamente simples. Além disso, estudos de médio prazo poderiam ser realizados em peixe-zebra, camundongos e musaranho-etrusco, com estudos subsequentes a serem conduzidos em primatas e humanos.
Propuseram o desenvolvimento de nanopartículas que poderiam servir como sensores de voltagem para detectar potenciais de ação individuais, bem como nanossondas que poderiam funcionar como matrizes multieletrodo eletrofisiológicas. Em particular, eles defenderam o uso de métodos sem fio e não invasivos para detectar a atividade neuronal, utilizando integração em escala muito grande de microeletrônica ou baseados em biologia sintética em vez de microeletrônica. Em um desses métodos propostos, o DNA produzido enzimaticamente serviria como um "registro em fita" da atividade neuronal, com base em erros induzidos por íons de cálcio na codificação da DNA polimerase. Eventualmente, os dados obtidos seriam analisados e modelados por computação em larga escala. Além disso, uma técnica relacionada propôs o uso de sequenciamento de DNA de alto rendimento para mapear rapidamente a conectividade neural.
Linha do tempo Em 2014, o Grupo de Trabalho propôs o seguinte cronograma:
2016–2020: desenvolvimento e validação de tecnologia 2020–2025: aplicação integrada dessas tecnologias, visando novas descobertas fundamentais sobre o cérebro humano.
Participantes Em dezembro de 2018, o site da Iniciativa BRAIN listava os seguintes participantes e afiliados:
Institutos Nacionais de Saúde (Membro da Aliança) Fundação Nacional de Ciência (Membro da Aliança) Administração de Alimentos e Medicamentos dos EUA (Membro da Aliança) Atividade de Projetos de Pesquisa Avançada em Inteligência (Membro da Aliança) Iniciativa BRAIN da Casa Branca (Afiliada da Aliança) Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (Participante da BI) Fundação Simons (Membro da Aliança) Iniciativa Nacional de Fotônica (Participante da BI) Instituto Allen para Ciências do Cérebro (Membro da Aliança) Janelia/ Instituto Médico Howard Hughes (Afiliado da Alliance) Rede de Arquitetura de Neurotecnologia (Participante da BI) Comunidade de Neurociências do Noroeste do Pacífico (Participante do BI) Sistema da Universidade da Califórnia Cal-BRAIN (Participante com BI) Instituto do Cérebro da Universidade de Pittsburgh (Participante do BI) Blackrock Microsystems (Participante da BI) GlaxoSmithKline (Participante da BI) Fundação de Pesquisa sobre Cérebro e Comportamento (Participante da BI) Centro de Neurociência de Sistemas da Universidade de Boston (Participante do BI) General Electric (Participante da BI) Boston Scientific (Participante da BI) BrainHub da Universidade Carnegie Mellon (Participante do BI) NeuroNexus (Participante BI) Medtronic (Participante da BI) Fundação do Cérebro Pediátrico (Participante do BI) Sistema da Universidade do Texas UT Neurociência (Participante BI) Centro de Inovação em Ciências do Cérebro da Universidade do Arizona (Participante do BI) Instituto Salk de Estudos Biológicos (Participante do BI) Segunda Visão (Participante do BI) Fundação Kavli (Membro da Aliança) Programa de Acesso às Neurociências da Universidade de Utah (Participante do Programa de Inteligência de Vizinhança) Blackrock Microsystems (Participante da BI) Ripple (Participante da BI) Laboratório Nacional Lawrence Livermore (Participante do BI) NeuroPace (Participante BI) Google (Participante de BI) Inscopix (Participante da BI) Conselho Nacional de Saúde e Pesquisa Médica da Austrália (Participante do BI) Fundação Brain Canada (Participante do BI) Fundação Lundbeck da Dinamarca (Participante BI).
Reações
Os projetos enfrentam grandes desafios logísticos. Neurocientistas estimaram que o projeto geraria 300 exabytes de dados anualmente, representando uma barreira técnica significativa. A maioria dos monitores de atividade cerebral de alta resolução disponíveis tem uso limitado, pois requerem implantação cirúrgica invasiva com abertura do crânio. Paralelos foram traçados com grandes esforços de pesquisa liderados por governos no passado, incluindo o mapeamento do genoma humano, a viagem à Lua e o desenvolvimento da bomba atômica.
Ver também
Atlas Cerebral de Allen Projeto Blue Brain Mapas Cerebrais Fundação de Mapeamento Cerebral Cérebro/MENTES Projeto Cérebro da China Década do Cérebro Década da Mente Cúpula Científica Mundial de Mapeamento Cerebral e Terapia do G20 Projeto Conectoma Humano Lista de animais por número de neurônios Lista de bases de dados em neurociência Organização para o Mapeamento do Cérebro Humano Esboço do mapeamento cerebral Esquema do cérebro humano Sociedade para Mapeamento Cerebral e Terapêutica SpinNaker
Referências
Leitura complementar
THE IMPACT of the NIH BRAIN Initiative. Nature Methods, [S. l.], v. 15, p. 839, 30 out. 2018.Disponível em: https://www.nature.com/articles/s41592-018-0210-7. Acesso em: 30 mar. 2026.
Ligações externas
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