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

A missão Ariel tem como objetivo descrever as atmosferas dos exoplanetas. A equipa de investigação é composta por 12 investigadores, sete deles têm ligação a Ciências.

Uma das formas de lidar com a ansiedade e o medo é ganhar perspetiva.

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A primeira reunião do projeto PROSEU “PROSumers for the Energy Union: mainstreaming active participation of citizens in the energy transition”, financiado pelo Horizonte 2020 e com a duração de três anos, realiza-se no campus de Ciências, nos dias 22 e 23 de março.

Dez empresas discutem os últimos avanços no sector da mobilidade sustentável.

Parece razoável inferir que queremos ter estudantes que saibam como aprender e que conheçam como descobrir a informação que precisam a partir de uma variedade de fontes.

Saí da FCUL ao fim da tarde rumo ao meu fim de semana. Para trás ficou um edifício imponente a fervilhar de vida, e ao mesmo tempo já a minha casa! A casa que nos ampara, nos ensina e, a mim, permitia uma entrada num mundo tão fortemente diferente do vivido por mim noutro lugar.

Ainda durante o rescaldo do incêndio iniciaram-se as operações de salvamento e recuperação do que ainda fosse possível salvar e recuperar.

Dez países juntam-se para o estudo do património dos materiais plásticos.

Politénica (FCUL)... escrever e ou pensar sobre “ELA”, hoje, ainda me emociona...

Agora era diferente. No fim da Ferreira Borges surgia sempre a mesma dúvida que me tolhia o passo: onde são as aulas hoje? E eu, traído pela minha própria desorganização, fazia todos os dias o mesmo esforço para encontrar uma qualquer lógica que me ajudasse a decidir para onde ir naquele dia. Politécnica? 24 de Julho? É claro que ter um horário comigo ajudaria...

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O Dictum et factum de março é com Marta Antunes, técnico superior do Departamento de Geologia de Ciências.

Era madrugada e o edifício da Faculdade de Ciências de Lisboa, na rua da Escola Politécnica, ardia. Dezoito de março, seriam duas horas da madrugada. Um salto da cama, um vestir rápido e uma fuga apressada ao encontro das labaredas.

Passaram 40 anos do incêndio da “outra” Faculdade. São já poucos os que vivenciaram, alguns os que ficaram marcados. Para os mais novos, o “fogo na Politécnica” é apenas uma história que ouviram contar.

Qual o impacto das poeiras provenientes do Sahara na produtividade marinha do Oceano Atlântico tropical, particularmente nos coccolitóforos (fitoplâncton calcário)? Esta é a principal questão que irá marcar o trabalho de Catarina Guerreiro, investigadora do MARE.

O compostor da FCUL foi inaugurado há pouco mais de um ano, em 27 de novembro de 2016, numa parceria entre a HortaFCUL, o Gabinete de Segurança, Saúde e Sustentabilidade da FCUL e o cE3c - Centro de Ecologia, Evolução e Alterações Ambientais.

Gabriella Gilli, investigadora do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, pretende usar um novo modelo teórico tridimensional, análogo ao que é usado para descrever a atmosfera de Vénus, para antecipar as futuras observações de exoplanetas quentes de tipo terrestre.

Nesta fotolegenda destacamos uma passagem da entrevista com o físico Vladimir Konotop e que pode ser ouvida no canal YouTube e na área multimédia deste site.

A ULisboa atribui a 2 de março o título de doutor honoris causa a Bernadette Bensaude-Vincent, por proposta da Faculdade de Ciências, homenageando uma personalidade de grande relevo cientifico com relações estreitas com o contexto científico português, demonstrando publicamente quanto lhe deve e quanto se sente honrada por lhe poder conceder este titulo.

A entrada na faculdade é muito mais do que a transição para uma nova etapa académica, é o início de uma aventura no próprio desenvolvimento, onde se passa de jovem a adulto. Esta fase acarreta desafios para o próprio e nas relações com os outros, ficando este jovem adulto entre o medo e o desejo de crescer com tarefas académicas, sociais, pessoais e vocacionais para fazer face, simultaneamente.

Dois investigadores do cE3c – Centro de Ecologia, Evolução e Alterações Ambientais receberam bolsas europeias Marie Sklodowska-Curie para desenvolver investigação nos próximos dois anos.

A semifinal aconteceu a 17 de fevereiro, a final nacional a 12 de abril e a final internacional entre 5 e 10 de junho. Em Ciências foram apurados quatro finalistas, estudantes da ULisboa nos cursos de Física, Biologia, Engenharia Química e Matemática Aplicada e Computação.

Faleceu a 9 de fevereiro de 2018, com 97 anos, Carlos Mateus Romariz Monteiro.

Passamos, quer no trabalho como em momentos de lazer, longos períodos sentados. Estar sentado é um descanso! Mas, será mesmo assim?

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O Dictum et factum de fevereiro de 2018 é com João Martins, técnico superior do Departamento de Física de Ciências.

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