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
Programa de Estímulo à Investigação

O Instituto Dom Luiz e o Centro de Matemática e Aplicações Fundamentais acolhem os projetos dos dois alunos de Ciências galardoados pelo programa.

No âmbito das atividades do Centro de Investigação Operacional, decorre no Instituto Superior de Agronomia, Edf. Principal, Sala 27, em 29/11/2014, o 3º Workshop em Bio-Optimização.

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Em CIÊNCIAS, atrair os melhores estudantes é uma prioridade.

Queremos reconhecer, estimular e valorizar a dedicação e o esforço dos nossos estudantes.

A Mercer líder global em serviços de consultoria nas áreas de capital humano, benefícios, pensões e investimentos pretende recrutar 5 novos estagiários.
O perfil procurado é o seguinte:

Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

Durante o mês de novembro as redes sociais divulgam diariamente informação sobre o novo instituto e o seu papel científico e tecnológico, tanto a nível nacional como internacional.

Capa do livro

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O projeto de Ricardo Eleutério, aluno da Universidade Nova de Lisboa (UNL), orientado por Raquel Conceição, professora cientista da Faculdade de Ciências da ULisboa, tem um enorme potencial na deteção precoce de metástases na axila.

fixURself

“Acredito que cursos como este [MIEBB], ensinados por professores com esta qualidade, preparam melhor os alunos para experiências como a deste concurso e, desta forma, para o futuro”, declarou Inês Santos, aluna do mestrado integrado em Engenharia Biomédica e Biofísica de Ciências.

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A plataforma moodle arquivo estará em manutenção (não sendo possível aceder à mesma) a partir das 14h00 de dia 3 de novembro até ao final de quarta-feira, dia 5 de

Food & Nutrition Awards

Equipa composta por investigadores do Centro de Química e Bioquímica da Faculdade de Ciências foi distinguida com a 2.ª Menção Honrosa, na categoria de Investigação e Desenvolvimento, da 5.ª edição do “Food & Nutrition Awards”.

A reunião geológico-cultural da Geologists Association aconteceu este ano em Portugal.

Parabéns a ALEXANDRE ANAHORY DE SENA SIMÕES, aluno do Mestrado em Matemática, pela atribuição do prémio do Programa Estímulo à Investigação 2014 na área da Matemática, com o trabalho "Métodos topol&oac

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Em 2014 a European Molecular Biology Organization (EMBO) celebra 50 anos. Em entrevista, Margarida Amaral comenta a sua eleição, explica quais são as funções dos membros da EMBO e deixa mensagens a governantes, dirigentes universitários e alunos de ciências.

A sessão de entrega dos prémios realiza-se a 21 de novembro.

O Southwestern European Regional Programming Contest (SWERC) 2014 ocorre a 22 e 23 de novembro de 2014, na Faculdade de Ciências da Universidade do Porto.

O foco da plataforma Food & Nutrition Awards é “Inovar para Crescer”.

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Para um padrão de consumo doméstico típico, um sistema fotovoltaico não é economicamente viável, exceto talvez para muito baixas potências instaladas.

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Trainees 2015 - InterCement

A INTERCEMENT está a dar início ao Programa de Trainees Internacional - 2015.

A Liga para a Protecção da Natureza encontra-se a recrutar formadores que estejam capacitados para ministrar cursos que se enquadrem nas seguintes áreas de formação:

Dados demonstram que as pessoas ficam presas no trânsito cerca de 34 horas todos os anos e gastam 1.9 mil milhões de litros de combustível.

José Sebastião e Silva

A Universidade de Lisboa comemora o centenário do nascimento de José Sebastião e Silva organizando diversos eventos, alguns em parceria com outras instituições, durante o ano letivo de 2014/2015.

A Procter & Gamble (P&G) promove, no próximo dia 23 de outubro (manhã), o evento online OneDayWith P&G.

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