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
Laboratório de Ciências

Ana Paula Calixto é docente do ensino secundário há 28 anos. Cátia Silva é aluna de Ciências desde 2005, neste momento frequenta o doutoramento. Conheça os testemunhos de quem visita e estuda em Ciências.

Otília Correia

Estudantes portugueses conquistam duas medalhas de bronze na 25.ª Olimpíadas Internacionais de Biologia - IBO 2014, realizadas na Indonésia, em Julho passado. Em Setembro, outros alunos portugueses concorrem às Olimpíadas Ibero Americanas, que se realizam no México.

Encontram-se abertas as candidaturas para o Programa de Estágios Jovens Animadores do Museu de Eletricidade (PEJAME), para jovens entre os 18 e os 25 anos que, na altura de candidatura ao programa, sejam estudantes do ensino superior universitário.

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Encontra-se aberto concurso para admissão de candidatos, de ambos os sexos, com destino ao Curso de Formação de Oficiais do Regime de Contrato da Força Aérea.
 

“Ter a oportunidade de vestir estas batas é com certeza mais giro do que estar em casa sentado em frente à televisão. Estamos a fazer coisas que não fazemos no dia a dia. Por isso, esta é uma oportunidade única. Estamos a aproveitar o nosso tempo da melhor maneira”, comentou Ricardo Santos, aluno do 11.º ano da Escola Secundária António Damásio.

Está disponível a edição de 2014 do Journal Citation Reports (dados de 2013).

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FA1403: Interindividual variation in response to consumption of plant foods bioactives and determinants involved.

IMSF

A decorrer de 24-29 de Agosto na Suíça.

Consulte o evento em http://www.imsc2014.ch/

Encontram-se abertas candidaturas para 77 estágios profissionais para o grupo Portucel Soporcel, com a duração máxima de 12 meses, remunerados com uma bolsa de est&aac

A Companhia de Seguros Generali , procura Actuário Júnior para integrar na sua equipa.

Pela primeira vez o Departamento de Matemática de Ciências realiza ações de formação parcialmente à distância.

Príncipe de Girona

O objetivo do meu trabalho é entender alguns dos processos moleculares e celulares que ocorrem durante o desenvolvimento de novos vasos sanguíneos”, explicou o antigo aluno de Ciências.

Príncipe Girona - Rui Benetido

Rui Benedito já trabalhou com estudantes de Biologia vindos de Portugal, Espanha, Inglaterra e Alemanha, a avaliação que faz é a de que “os estudantes saem muito bem preparados da FCUL. Os alunos de Ciências portugueses são muito apreciados no estrangeiro”. Por isso, deixa o convite: “tenho posições disponíveis no meu laboratório para estudantes portugueses!”.

Candidatura GeoFCUL ao X CNG 2018

O Departamento de Geologia da Faculdade de Ciências da ULisboa organizou a segunda sessão do CNG, em 1986, e candidatou-se a organizar o X CNG em 2018, durante o IX Congresso Nacional de Geologia, que decorreu em julho no Porto.

Cinquenta e cinco jovens experimentam a realidade da investigação científica na Faculdade de Ciências da ULisboa. O desafio começa esta segunda-feira, dia 21 de julho e prolonga-se até quinta-feira, dia 24.

Biologia 2014/2015

Para Ana Rita Ruivo, do 12.º ano da Escola Secundária Quinta do Marquês, passar alguns dias do seu verão em Ciências foi importante porque a ajudou a “clarificar que [assuntos] correspondem aos [diferentes] cursos” e também porque lhe permitiu “[ter contacto com] experiências que nunca tinha feito”.

António Branco, professor do Departamento de Informática de Ciências, é o coordenador do QTLeap, um projeto europeu de investigação para a tradução automática.

“É a primeira vez que tenho contacto com este ambiente. Gosto de programação e o curso que quero seguir é Engenharia Informática. Aqui, vou ganhar alguns conhecimentos”, referiu o aluno do 11.º ano da Escola Secundária da Amadora, Miguel Almeida, um dos participantes do FCUL Rally Pro.

Coleção de culturas

Este é um exemplo de como as coleções biológicas, enquanto infraestruturas científicas, podem ser instrumentais para o avanço da ciência e no potenciar e estreitar de parcerias transversais.

 A Exigo Consultores, empresa de consultoria em actividade desde 2001, focada na consultoria para o sector de saúde, principalmente a consultoria em economia da saúde, epidemiologia, análise matemática e estatística, procura

Parabéns ao aluno Pedro Lencastre, da edição de 2012/2013 do mestrado em Matemática Financeira da Faculdade de Ciências da ULisboa e do ISCTE-IUL, que ganhou uma bolsa da Global Association of Risk Professionals (GARP) para a elaboração da sua tese de mestrado na área de riscos financeiros.

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