Pesquisa

Visão fundadora e posicionamento

O primeiro conectoma vivo aplicado em um corpo sintético/robótico.

Preservamos a ambição dessa ideia e a traduzimos em um objetivo científico definido: investigar a incorporação funcional de um modelo derivado do MaleCNS em um robô físico, com percepção e ação em circuito fechado e resultados reproduzíveis.

“Conectoma vivo” é uma metáfora para um modelo em execução interagindo com o ambiente. O material de origem é um mapa anatômico reconstruído. Não existe aqui transferência de tecido vivo, transplante de cérebro, demonstração de consciência nem continuidade da identidade de uma mosca.

Posicionamento público inicial

openflymind é uma iniciativa que busca uma demonstração pioneira de incorporação robótica do MaleCNS, documentando o caminho experimental.

Trabalhos relacionados

• Connectome/GoPiGo[R7]emprega um modelo de C. elegans em um robô físico. É um antecedente documentado de um modelo baseado em conectoma conectado a hardware.
• FLYNN[R8]utiliza a topologia do conectoma feminino FAFB v783 de Drosophila em navegação robótica simulada, no ambiente MuJoCo. Não é uma demonstração em hardware físico e não usa o MaleCNS.

A alegação ampla de ser o primeiro conectoma de qualquer ser vivo aplicado a qualquer robô não é publicada como fato. Esta pesquisa inicial também não estabelece prioridade em um recorte mais estreito. Se uma revisão futura sustentar uma alegação de primeira demonstração, a redação identificará exatamente dataset, versão, cobertura, modalidade física e condições experimentais, e será publicada apenas junto da evidência correspondente.

Vocabulário

Os termos abaixo são os que usamos em todo o site. Cada um tem um significado fixo no projeto.

Evitamos qualquer formulação que sugira tecido vivo, transferência de consciência, um cérebro implantado, inteligência humana ou reprodução completa do animal — o projeto não faz nada disso.

Base científica

Usamos o FlyEM Male CNS Connectome, apresentado por HHMI Janelia e colaboradores [R1]. Ele compreende o cérebro central, os lobos ópticos e o cordão nervoso ventral de uma Drosophila melanogaster macho adulta. Utilizamos esse recurso como base e não reivindicamos crédito pela extração original.

Os números descrevem o recurso publicado, não o que o openflymind já importou ou executou.

O dataset é creditado a FlyEM/HHMI Janelia, Universidade de Cambridge, MRC Laboratory of Molecular Biology e Google Research [R1]. A utilização de dados públicos não implica colaboração institucional com o openflymind.

Contatos sinápticos, sítios pré e pós-sinápticos, pares neuronais e arestas agregadas não são unidades equivalentes. Os 125 milhões permanecem atribuídos à divulgação institucional e não são convertidos em dimensões de matriz nem em quantidade de arestas. As contagens de cada importação serão calculadas com filtros e versão registrados.

O que significa “traduzir em uma matriz”

Em linguagem acessível, a proposta segue sete passos. Nenhum deles está concluído; a lista descreve o método, não o estado.

1. Selecionar e registrar os dados. Identificar neurônios, conexões e anotações necessários, com versão, filtros, proveniência e checksum.
2. Construir um grafo dirigido. Nós representam neurônios ou unidades explicitamente agrupadas; arestas representam conexões presentes nos dados.
3. Representar a conectividade em matrizes esparsas. Preservar a rastreabilidade entre índices computacionais e identificadores biológicos.
4. Definir a dinâmica neural. Escolher equações de atualização, escalas, parâmetros e hipóteses. Uma matriz anatômica não determina sozinha toda a dinâmica de um sistema nervoso.
5. Conectar sensores. Transformar sinais de câmeras e, posteriormente, de sensores táteis e auditivos em entradas compatíveis com as populações modeladas.
6. Conectar atuadores. Mapear saídas do modelo para controladores de movimento, com limites físicos e parada segura.
7. Fechar o circuito e medir. O robô atua no ambiente; novos estímulos retornam aos sensores; experimentos avaliam o comportamento.

Esquema matemático explicativo

O esquema explica a ideia; não é um algoritmo já escolhido.

A[i,j] = quantidade de contatos observados de j para i
W      = transformação documentada de A e das hipóteses do modelo
x(t+1) = F(W x(t), B u(t), parâmetros)
a(t)   = G(C x(t))

Aqui, u representa as entradas sensoriais, x os estados do modelo e a os comandos motores. As funções e matrizes auxiliares dependem do protocolo escolhido.

Registraremos quais pesos são derivados da anatomia, quais são normalizados e quais eventualmente são aprendidos. Intensidade fisiológica e sinal excitatório ou inibitório não são inferidos automaticamente a partir da contagem de sinapses ou do rótulo de neurotransmissor. Cada simplificação é tratada como uma hipótese rastreável.

Quatro camadas que nunca se confundem

O projeto pode começar com circuitos selecionados e ampliar a cobertura. Por isso distinguimos sempre quatro camadas, cada uma com seu estado real:

Perguntas e testes

Esta é a agenda de pesquisa. As perguntas estão abertas e ainda não há resultados para nenhuma delas.

1. Como preservar características da conectividade biológica ao traduzi-la para um modelo executável?
2. Que mapeamento permite que sensores artificiais alimentem circuitos derivados desse conectoma?
3. Como a escolha de corpo, sensores e dinâmica modifica o comportamento observado?
4. Que contribuição a topologia biológica oferece quando comparada a controles adequados?
5. O sistema mantém respostas estáveis sob alterações controladas do ambiente ou redução de entradas sensoriais?

Controles

Cada experimento comporta comparação com um controlador convencional e, quando pertinente, com grafos controle de dimensão e conectividade comparáveis. Sem esses controles, um comportamento observado não diz nada sobre a contribuição da topologia biológica.

Registro de experimentos

Cada experimento publicado no diário pode registrar:

• tarefa
• condição
• repetições
• semente aleatória (seed)
• versões
• latência
• trajetória
• colisões
• intervenções

Nenhuma métrica é imposta antes de ser medida.

Esta página não apresenta resultados porque ainda não há nenhum. Quando existirem, serão publicados no diário, com método, condições e limitações.

Etapas

As etapas abaixo vêm do mesmo registro que alimenta o diário. Os estados são os reais: uma etapa só muda de estado quando há algo registrado. Não usamos porcentagens de conclusão.

1. 01

   Base e escopo

   Em andamento

   Seleção do MaleCNS, formulação da pergunta e definição dos critérios de avaliação.

   Dataset escolhido e pergunta formulada; critérios de avaliação em elaboração. Decisões passam a constar como documentadas apenas quando registradas no diário.

2. 02

   Importação e grafo

   Planejado

   Artefatos reproduzíveis de importação (versão, filtros, proveniência, checksum) e matriz esparsa de conectividade.

3. 03

   Dinâmica do modelo

   Planejado

   Implementação das equações de atualização com hipóteses identificadas e rastreáveis.

4. 04

   Visão e movimento em simulação

   Planejado

   Protocolo experimental e testes iniciais com entradas visuais e saídas motoras simuladas.

5. 05

   Corpo robótico

   Planejado

   Montagem da plataforma física e integração eletrônica de sensores, processamento e atuadores.

6. 06

   Circuito fechado físico

   Planejado

   Experimentos com sensores e atuadores reais, com comparação a controles adequados.

7. 07

   Expansões sensoriais

   Planejado

   Tato e audição, conforme viabilidade demonstrada nas etapas anteriores.

   Exploratório.

8. 08

   Reprodução e comunicação

   Planejado

   Código, métodos e evidências disponibilizados para reprodução independente.

Acompanhar as etapas no diário

Referências

Fontes científicas e de dados consultadas para esta página. As referências da equipe e de implementação ficam nas páginas correspondentes.

1. [R1]Janelia — Male CNS Connectome. HHMI Janelia Research Campus, FlyEM Project Team — Recurso escolhido: abrangência anatômica, créditos e licença.consultado em 21 de setembro de 2026
2. [R2]MaleCNS — male-cns.janelia.org — Versões, ferramentas e cronologia de disponibilização.consultado em 21 de setembro de 2026
3. [R3]MaleCNS — Download — Acesso programático e tabelas de dados. A documentação consultada usa male-cns:v1.0.male-cns:v1.0 · consultado em 21 de setembro de 2026
4. [R4]Sexual dimorphism in the complete connectome of the Drosophila male central nervous system. Berg et al., Cell, 2026 (record at Google Research) — Resumo do artigo; contagens de neurônios e tipos celulares.consultado em 21 de setembro de 2026
5. [R5]A connectomics milestone: mapping the complete male fruit fly brain. Google Research — Publicada em 03/09/2026; divulgação de escala, contexto e figuras.consultado em 21 de setembro de 2026
6. [R6]Creative Commons — Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) — Atribuição, identificação de alterações e ligação para a licença.consultado em 21 de setembro de 2026
7. [R7]Connectome/GoPiGo — GitHub repository — Antecedente documentado de um modelo baseado em C. elegans conectado a robô físico.consultado em 21 de setembro de 2026
8. [R8]FLYNN: Robust Neural Network for Robot Navigation using Fly Brain Topology. arXiv preprint, 2026 — Topologia do conectoma feminino FAFB v783 e navegação em MuJoCo. Não confundir com o MaleCNS nem com demonstração física.consultado em 21 de setembro de 2026
9. [R12]FlyWire — Referência de apresentação científica e exploração visual de conectomas; recurso distinto do dataset escolhido.consultado em 21 de setembro de 2026

Explorar o conectoma e os metadados do visualizador