No Campus com Helder Coelho

Compreender a Inteligência Humana

Podemos aumentar a velocidade e a segurança da investigação do cérebro, o que dada a sua enorme complexidade, é um enorme passo em frente

Pixabay

Helder Coelho

Será possível ter uma pessoa dentro de um scanner e dizer-lhe para mudar a atividade de diferentes zonas do seu cérebro, com base no que estamos a observar num monitor desse mesmo scanner? Pode a Inteligência Artificial (IA) abordar e interatuar com a Neurociência, e vice-versa?

A recente Tese de Doutoramento (junho, 2017) de Romy Lorenz, no Laboratório de NeuroImagiologia Clínica, Computacional e Cognitiva do ICL (Imperial College London), focou as respostas neuronais (neurofeedback) em tempo real, através da interação com um scan, ou seja com o leitor de varrimento (scanner) do cérebro de um paciente.

A experiência sobre as respostas neuronais apoia-se numa conversa via o ecrã do monitor do posto de trabalho, o qual permite mudar a atividade de diferentes partes do cérebro do paciente, enquanto se vêm as imagens do cérebro em direto. Tudo isto graças a um programa de computador que é capaz de descodificar as imagens do cérebro (sob fMRI ou functional Magnetic Ressonance Imaging), enquanto se liga ou desliga a atividade (maior durante a concentração) de uma região particular, por exemplo a que estabelece a conexão de parte do córtex cerebral às áreas mais profundas, como o hipocampo (onde se produzem as imagens).

Um dos exercícios da Romy consistiu em descodificar como as diferentes redes do cérebro interatuam, em tempo real, o que não é uma tarefa simples. Por isso, ela optou por escolher, em primeiro lugar, as regiões mais estudadas do cérebro, os córtices visual e auditivo. Para os seres humanos é fácil realizar combinações de visões e sons, de molde a ativar o córtex do ouvido e não o da visão, e vice-versa.

Foi desenvolvido um algoritmo de IA, que é capaz de jogar com duas espécies de “alavancas”, para ligar ou desligar aquelas partes do cérebro. Durante este trabalho foram ensaiados diferentes algoritmos, de aprendizagem profunda (Deep Learning) e de Redes Neuronais, embora o êxito só fosse alcançado com o método de otimização bayesiana, o qual permite calcular a validade das hipóteses em função de conhecimento prévio. Esta técnica facilitou obterem-se as melhores respostas: ter a combinação correta do vídeo e do som. Em média, o algoritmo, denominado Automatic Neuroscientist, consegue obter o estímulo ótimo em seis minutos.

São poucos os tópicos da Psicologia, que sejam velhos ou controversos, como o do estudo da inteligência humana. A tese da Romy continua outras tentativas recentes (por exemplo a de Adam Hampshire e do seu orientador Adrian Owen em 2012), que procuraram também responder à pergunta “Como o cérebro suporta diferentes aspetos da inteligência?”, embora a investigação seja ainda limitada no seu alcance, por exemplo pelo número e variabilidade das tarefas cognitivas usadas (o Cognitron foi usado para realizar o levantamento de várias aptidões mentais). O Automatic Neuroscientist pode dissecar os trabalhos de um cérebro, desenhar testes clínicos e, ainda, descobrir como estimular o cérebro.

Romy acha que “nos últimos tempos, os homens não têm sido suficientemente imparciais para fazer justiça à grande quantidade de informação colecionada pelas técnicas da imagiologia do cérebro. Contudo, recorrendo às técnicas da IA, enquanto se obtêm ao mesmo tempo dados do cérebro, melhoramos muito a fiabilidade das nossas descobertas”. E, isto quer dizer, que podemos aumentar a velocidade e a segurança da investigação do cérebro, o que dada a sua enorme complexidade, é um enorme passo em frente.

Referências:
Lorenz, R. Neuroadaptive Bayesian Optimization – Implications for the Cognitive Sciences, Tese de PhD (Orientadores: Robert Leech e Aldo Faisal), ICL, 2017.
http://www.wired.co.uk/article/automatic-neuroscientist-ai-brain-experiments

Helder Coelho, professor do Departamento de Informática de Ciências
info.ciencias@ciencias.ulisboa.pt
Colisão de Theia com a Terra

Artigo científico promete início de novo paradigma para o estudo do planeta 

Cláudio Fernandes e Duarte Almeida

Depois de três meses de trabalhos informais, a nova Comissão recebeu luz verde para a constituição formal, através de um despacho da direção de CIÊNCIAS, que foi lançado no início de julho. A primeira reunião oficial já teve lugar e o novo elenco já começou a preparar os desafios para os próximos dois anos de atividade.

Foto de uma onda no mar

O oceano já faz muito por nós. Absorve cerca de 30% do dióxido de carbono (CO₂) que emitimos e retém mais de 90% do calor em excesso provocado pelas alterações climáticas. Mas será que pode fazer ainda mais?

Foto de Carlos M. Farinha

Carlos M. Farinha, co-responsável do Laboratório de Investigação em Fibrose Quística de CIÊNCIAS e um dos vice-diretores do BioISI – Biosystems and Integrative Sciences Institute, foi reeleito membro da Direção da European Cystic Fibrosis Society (ECFS).

ilustração de CIÊNCIAS

Primeira fase de candidaturas termina entre 28 de julho e 4 de agosto

alunos no campus de Ciências

Os jovens vão participar em 17 projetos científicos durante uma semana

Margarida Amaral

A Investigadora do BioISI vai assumir novo cargo internacional

Meredith Ringel Morris, investigadora da Google DeepMind

Especialista da Google Deepmind deu palestra no Auditório de CIÊNCIAS 

O Simpósio Internacional sobre Interações e Agregação de Proteínas realizou-se no Caleidoscópio

Mais de 60 investigadores vieram participar no evento organizado por CIÊNCIAS e FCiências.ID

Foto de grupo dos participantes no encerramento da segunda semana do Verão na ULisboa.

Foi com a entrega dos insubstituíveis diplomas que terminou a 11 de julho mais uma edição do programa didático Verão na ULisboa no Campus da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (CIÊNCIAS). Durante duas semanas, 170 alunos do ensino básico e do ensino secundário lançaram mãos a experiências, desafios e explicações de princípios científicos com o propósito de conhecer o mundo que os rodeia e eventualmente novas vocações profissionais. 

Logotipo do 24º Encontro dos Caminhos para a Complexidade

A Inteligência Artificial foi o tema do 24º Encontro dos Caminhos da Complexidade

Ana Simões, professora da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa

Professora de CIÊNCIAS diz que vai aproveitar o novo mandato para promover a inclusão e novas metodologias de estudo

Um astronauta olha em frente num jardim ensolarado

Estão abertas, até dia 30 de julho, as candidaturas para a 2.ª edição da Unite! Research School. Esta edição terá como temas a AI e Cibersegurança, Espaço e Tecnologia e Engenharia Biológica.

Cenário reconstituído do sítio de trilhas de Monte Clérigo, gerado por ferramentas de IA.

Um estudo internacional com participação da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (CIÊNCIAS) identificou as primeiras pegadas fossilizadas atribuídas a Neandertais em território português. O artigo agora publicado na revista Nature Scientific Reports, revela que as pegadas descobertas nas praias do Monte Clérigo e do Telheiro, no Algarve, remontam a cerca de 78 a 82 mil anos atrás.

Rafael Hipólito está a tirar o mestrado de matemática

Aluno de mestrado ganhou competição de cálculos integrais e diz que quer seguir a via da investigação. "O número de problemas em aberto na matemática não tem vindo a diminuir, mas sim a aumentar", recorda Rafael Hipólito  

Bernardo Ferreira e Bruno Cotrim foram premiados com o projeto ArchiveChain

Bernardo Ferreira e Bruno Cotrim foram distinguidos na edição de 2025 dos prémios Arquivo.pt

Foto de teclado com teclas adaptadas a símbolos de acessibilidade.

Um estudo internacional liderado por investigadores de Portugal, Polónia e Irlanda alerta para graves lacunas na acessibilidade digital de grande parte das universidades europeias. A investigação, que envolveu a análise de 171 instituições de ensino superior em 38 países, contou com a participação da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa.

Apresentação de projetos de inovação e investigação

Cada um dos projetos das edições passadas recebeu €50 mil de financiamento

Voluntários, professores e parceiros apresentaram as atividades de Voluntariado Curricular

Apresentação pública revela atividades de alunos de CIÊNCIAS junto de 10 parceiros 

Participantes do Verão ULisboa

Iniciativa da Universidade de Lisboa destina-se a alunos do ensino básico e secundário 

Pedro Matos Soares, Angelina Bushenkova e Gil Lemos (fundadores da Phair Earth)

A empresa liderada pelo professor Pedro Matos Soares vai combinar modelos climáticos globais, dados locais e Inteligência Artificial para apresentar projeções que indicam efeitos negativos das alterações climáticas.

O professor Federico Herrera e a professora Manuela M. Pereira posam junto ao roll-up da iniciativa

O evento, intitulado “Ensino Superior para Estudantes com Dificuldades Inteletuais e desenvolvimentais”, foi organizado pela Associação Pais 21, em colaboração com dois professores da Faculdade de Ciências da ULisboa (CIÊNCIAS), Manuela Pereira e Federico Herrera.

Painel de participantes na conferência

Decorreu entre 3 e 6 de junho de 2025, em Nice, o congresso internacional “One Ocean Science Congress” (OOS2025), um Evento Especial dedicado à Ciência da terceira Conferência das Nações Unidas sobre o Oceano (

Sara Magalhães é professora de CIÊNCIAS

Sara Magalhães, investigadora do Centro de Ecologia, Evolução e Alterações Ambientais na (CE3C), vai assumir a presidência da ESEB até 2029

Prémios Universidade de Lisboa/Caixa Geral de Depósitos distinguem investigadores de CIÊNCIAS

O Pavilhão de Portugal acolheu a 25 de junho a Cerimónia de Entrega da edição de 2025 dos Prémios Universidade de Lisboa/Caixa Geral de Depósitos, nos quais foram distinguidos um total de 10 investigadores da Faculdade de Ci

Páginas