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
Alunos no átrio do C1

Ciências ULisboa preenche a totalidade das vagas na 1.ª fase do Concurso Nacional de Acesso ao ensino superior. Este ano houve mais de cinco mil candidaturas aos cursos da Faculdade.

Solidariedade

Colegas e amigos homenageiam José Rufino, falecido em julho passado, com uma missa em ação de graças e uma recolha de fundos para a Ciências Solidária, que será entregue a esta associação em nome do professor do Departamento de Informática de Ciências ULisboa.

O presidente da Câmara Municipal de Lisboa, Fernando Medina, ficou a conhecer os carros solares de Ciências ULisboa

Sara Freitas, doutorada em Sistemas Sustentáveis de Energia por Ciências ULisboa, foi um dos membros da organização do Festival Solar de Lisboa 2018. O acontecimento contribuiu para a atribuição à cidade de Lisboa do prémio Capital Verde Europeia 2020.

Figura feminina

Andreia Santos, psicóloga do Gapsi, deixa uma questão para cada um pensar sobre si próprio: “Qual é a minha atitude perante aquilo que geralmente não pode ser mudado?”.

Mais de um milhão de euros para quatro projetos da ULisboa, ao abrigo do 1.º Concurso da FCT e da Aga Khan Development Network. Ciências ULisboa é a instituição proponente de um desses quatro projetos, participando noutro. Ao todo foram selecionados 16 projetos.

Samuel Barata

Samuel Barata estuda na Faculdade no mestrado de Química e é atleta com algumas medalhas alcançadas. Conheça mais pormenores do percurso do estudante, entrevistado por Ciências ULisboa.

Euryphara ribauti

Se ainda não conhece o projeto das cigarras marroquinas, entre no Instagram e acompanhe as aventuras de Gonçalo Costa, distinguido este ano com uma bolsa de início de carreira pela National Geographic Society.

campus universitário

A ULisboa continua a ser a universidade portuguesa melhor classificada no Ranking de Shanghai. Acima do intervalo em que é classificada a ULisboa – 151 a 200 – encontram-se 52 universidades europeias, mas nenhuma delas é do sul da Europa ou do espaço ibero-americano.

Fotografia de Sven Fischer da Unsplash

“Back to the future: Testing different scenarios for the next supercontinent gathering” da autoria de Hannah S. Davies, J. A. Mattias Green e João C. Duarte foi publicado na Science Direct a 26 de julho e é um dos temas da edição impressa do próximo mês de outubro da Global and Planetary Change.

Manuela Perdigão

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O Dictum et factum de agosto é com Manuela Perdigão, técnica superior do Gabinete de Obras, Manutenção e Espaços da Área de Serviços Técnicos de Ciências ULisboa.

 Laboratório do BioISI/Ciências ULisboa

O workshop ESP 2018 organizado pelo BioISI em finais de julho no campus de Ciências ULisboa foi lecionado por Christiane de Boeck, Karl Kunzelmann, Robert Tarran, Anthony Kicic, Mike Gray, Martin Hug e Margarida Amaral, reconhecidos internacionalmente na área da Fibrose Quística.

"O nosso colega José Rufino tinha uma alma grande!", escreve em homenagem a colega e amiga Ana Paula Claúdio, professora do Departamento de Informática de Ciências ULisboa.

Visita Reitor Bonn

Michael Hoch, reitor da Universidade de Bonn, na Alemanha,visitou Ciências ULisboa com o objetivo de analisar o potencial de cooperação entre as instituições.

ESO

Pela primeira vez são revelados os efeitos previstos pela relatividade geral de Einstein no movimento de uma estrela que passa perto do buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea.

Reunião final do comité de gestão da Ação COST TD1301, em Malta, em junho de 2017

​Raquel Conceição, professora do DF de Ciências ULisboa e investigadora do IBEB, coordenou a Ação COST TD1301, no valor de aproximadamente meio milhão de euros e que durou quatro anos, juntando cerca de 255 profissionais, entre investigadores, engenheiros e médicos de 30 países do mundo.

Francisca Canais e Rita Maçorano

O EIT Health é um consórcio europeu dedicado à inovação em saúde, constituído por cerca de 140 entidades. Ciências ULisboa é parte integrante e ativa desde a sua génese.

Fernando Mestre

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O Dictum et factum de julho é com Fernando Mestre, técnico superior da Direção Financeira e Patrimonial de Ciências.

Enxame estelar RCW 38

Koraljka Muzic é a investigadora principal da proposta de observação, que levou à captura do enxame estelar RCW 38. Natural da Croácia, chegou a Ciências em 2017 para estudar as anãs castanhas, um dos grandes mistérios da Astronomia.

Joana S. Cristóvão e Cláudio M. Gomes

Joana S. Cristóvão estuda uma das mais abundantes proteínas do cérebro - a proteína S100B – com funções regulatórias associadas à resposta inflamatória, apresentando níveis elevados em pessoas com a doença de Alzheimer.

Cláudio M. Gomes

A ciência é global e colaborativa. Quem o diz é Cláudio M. Gomes, professor do DQB e investigador do BioISI. Recentemente, juntamente com outros cientistas descobriu um novo mecanismo bioquímico nas células nervosas, que retarda a formação dos depósitos de agregados de proteína no cérebro, causadores da doença de Alzheimer.

João Pires da Silva

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Comunicar pelo telemóvel

Andreia Santos, psicóloga do Gapsi, menciona a importância de se resgatar a dimensão humana das relações, considerando um elemento muito importante para a sensação de descanso, especialmente em período de férias.

Assembleia Geral da EMS em Praga

Jorge Buescu, professor do Departamento de Matemática de Ciências e presidente da Sociedade Portuguesa de Matemática, foi eleito membro da Comissão Executiva da European Mathematical Society.

Terreiro do Paço em Lisboa

A primeira iniciativa do ciclo Alterações Climáticas: Impactos Biológicos e Socioeconómicos é organizada por Ciências. O próximo evento desta rede ocorre em julho e está a ser preparado pelo Instituto Superior de Agronomia.

Centro Cultural de Montargil, Ponte de Sor

O Centro Ciência Viva do Lousal (CCVL) – Mina de Ciência recebeu o prémio Melhor Projeto Público 2017. A Faculdade é membro associado e fundador da Associação CCVL garantindo a atualização e o rigor dos conteúdos comunicados.

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