Diretor, Núcleo de Informática Biomédica e Professor Livre-Docente, Faculdade de Ciências Médicas da Universidade Estadual de Campinas, Campinas, Brasil. Email: renato@sabbatini.com
O célere desenvolvimento da neurofisiologia na segunda metade do século deu-se em grande parte à aplicação de métodos e abordagens típicos das ciências exatas, como física, química, matemática, estatística, engenharia e computação ao estudo experimental dos fenômenos neurais. A partir da determinação experimental, na década dos 40, do papel das correntes e permeabilidades iônicas do axônio nos potenciais de membrana em repouso e de ação, começaram a surgir os primeiros modelos quantitativos em neurobiologia, como o clássico modelo de Hodgkin e Huxley, que permitiram pela primeira vez a simulação aproximada dos fenômenos biofísicos em escala neuronal. A generalização desses modelos baseados em compartimentos para a simulação dos dendritos e corpos celulares, fenômenos de condução e de neurotransmissão, e, finalmente da interação entre neurônis em nível de redes, deu origem a uma nova área da ciência, denominada neurociência computacional. O seu objetivo é produzir modelos quantitativos biologicamente realistas sobre fenômenos neurais, tais como mecanismos celulares e subcelulares, circuitos sensoriais e motores, mecanismos de controle e comportamento, aprendizado, doenças, etc.; e utilizar esses modelos não somente para obter descrições mais formais da estrutura e função do sistema nervoso, como também para fazer predições e hipóteses sobre os fenômenos adjacentes. O conhecimento adquirido tem também sido utilizado na área de redes neurais artificiais, cujo objetivo é estudar, produzir e aplicar algoritmos e artefatos computacionais baseados frouxamente nos modelos de inspiração biológica. A neurociência computacional é essencialmente interdisciplinar, envolvendo a síntese de conhecimento proveniente de várias áreas distintas, como neurofiologia, biofísica, neuroquímica, eletrônica, matemática, estatística, computação, etologia, etc. No presente trabalho apresentamos uma visão geral das metodologias básicas da neurociência computacional, principais linhas de pesquisa e aplicação, e estado atual no mundo, inclusive quanto à bibliografia básica, instituições e eventos. Discutimos também a importância das abordagens usadas nessa área para o futuro das neurociências em geral.