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
João Duarte

Investigadores de Ciências ULisboa propõem um novo mecanismo que permite explicar a existência de uma anomalia tectónica a SW do Cabo de São Vicente.

O neurocientista português Fernando Lopes da Silva nascido em Lisboa a 24 de Janeiro de 1935, faleceu no passado dia 7 de maio, na Holanda, onde vivia há mais de 50 anos. Ciências ULisboa lamenta o triste acontecimento, apresentando as condolências aos familiares, amigos e colegas de Fernando Lopes da Silva.

Permacultura

A rede europeia ECOLISE publicou este mês um novo relatório sobre a eficácia das ações de sustentabilidade e mudança climática realizadas pelas comunidades locais. O investigador de Ciências ULisboa, Gil Penha-Lopes, líder deste projeto, espera que daqui a dois anos haja um novo relatório e que a plataforma online - wiki.ecolise.eu - suporte uma comunidade ainda mais dinâmica e saudável.

"A presença de um 'devias' é muitas vezes uma barreira à congruência entre o eu real e o eu ideal", escreve a psicóloga do Gapsi, Andreia Santos, na rubrica habitual.

Uma equipa internacional constituída por 121 cientistas reconstruiu a complexa história dos cavalos domésticos. O estudo divulgado este mês na revista Cell inclui a participação de Maria do Mar Oom, investigadora do polo de Ciências do cE3c e de Cristina Luís, investigadora do polo de Ciências do CIUHCT, MUHNAC e CIES-ISCTE-IUL, que coordenou o desenvolvimento do trabalho da equipa portuguesa.

O naturalista entomólogo do Museu Bocage desde 1957 até 1975 faleceu no dia 29 de abril de 2019. José Alberto Quartau presta homenagem "a quem lhe abriu as portas" da Entomologia.

ETAPS 2019

Vasco T. Vasconcelos, professor do Departamento de Informática de Ciências ULisboa, Kohei Honda, professor da Queen Mary University of London, no Reino Unido, entretanto falecido e Makoto Kubo, professor da Chiba University of Commerce, no Japão, autores do artigo “Language primitives and type discipline for structured communication-based programming”, apresentado durante o European Symposium on Programming, em 1998, foram galardoados com o ETAPS 2019 Test of Time Award.

Mar

Carlos Antunes, Cristina Catita e Carolina Rocha são os vencedores do Prémio "Engenheiro Empreendedor 2018 - Ano OE das Alterações Climáticas”. Os investigadores de Ciências ULisboa criaram uma aplicação web, suportada por um serviço de mapas na web para a visualização dos cenários de subida do nível do mar em Portugal continental e respetiva cartografia de inundação e de vulnerabilidade física costeira para 2025, 2050 e 2100.

Campus Ciências ULisboa

"Se quisermos conhecer agora o que se passa na Ciência da Computação, do ponto de vista científico e tecnológico, devemos consultar, mensalmente, a revista CACM - Communications of the Association of Computing Machinery, dos EUA", in no Campus com Helder Coelho.

auditório ISCTE-IUL

“Mostramos que estamos no bom caminho e que já temos muitas ações desenvolvidas e que temos potencial para ir muito mais longe”, comenta Margarida Santos-Reis, uma das oradoras do seminário “Integrating the Sustainable Development Goals into Higher Education”.

Fadhil Musa, Rita Maçorano, Ana Faísca, Filipa Tomé e Francisca Canais

A Faculdade participou nos “Encontros com a Inovação em Saúde – 8.ª Edição” e na 4.ª Edição do “Mercado de Inovação em Saúde”.

Esquema

“Gostaria de continuar envolvida em projetos ligados às tecnologias médicas, que sejam inovadores e que procuram ter impacto e melhorar o bem-estar das pessoas”, conta Daniela Marques Godinho, a aluna de doutoramento em Engenharia Biomédica e Biofísica de Ciências ULisboa, distinguida com o 3.ª lugar do Best Student Paper, edição de 2018, durante o 12.º Congresso do Comité Português da URSI.

Biblioteca do IDL

A visita de Sang-Mook Lee a Portugal tem como objetivo científico a magnetometria em furos de sondagens e contempla passagens pelo campus de Aljustrel do Laboratório Nacional de Energia e Geologia, Almina, Minas de Aljustrel e Mina de Ciência - Centro Ciência Viva do Lousal.

Primeira imagem de um buraco negro, localizado no centro da galáxia Messier 87

A primeira imagem direta de um buraco negro foi divulgada esta quarta-feira, dia 10 de abril, em sete conferências de imprensa simultâneas, pela iniciativa internacional Event Horizon Telescope.

Grupo de Transição Energética do IDL Ciências ULisboa

Raquel Figueiredo, estudante de doutoramento em Sistemas Sustentáveis de Energia, é a primeira autora do artigo que será publicado na edição de junho do Journal of Cleaner Production e que avalia alternativas renováveis às centrais de carvão em Portugal.

"Torna-se urgente e imperativo travar e reverter todo este processo de destruição. Amemos ou odiemos os insetos, o certo é que será difícil sobrevivermos sem eles", escreve o cientista José Alberto Quartau.

Edição 2018 da Jobshop Ciências

A feira de emprego de Ciências já vai na X edição e todos os anos mais empresas estão presentes assim como mais estudantes participam na iniciativa.

livros

Henrique Leitão, investigador do Departamento de História e Filosofia das Ciências e do Centro Interuniversitário de História das Ciências e da Tecnologia de Ciências ULisboa ganhou uma European Council Research (ERC) Advanced Grant 2018, no valor de dois milhões de euros, no âmbito do projeto “Making the Earth Global: Early Modern Nautical Rutters and the Construction of a Global Concept of the Earth”.

Cérebro

Cláudio Gomes, professor no Departamento de Química e Bioquímica de Ciências ULisboa e investigador no BioISI, apresenta dia 28 de março o mais recente trabalho do seu laboratório sobre um novo mecanismo bioquímico nas células nervosas que retarda a formação de agregados de proteína no cérebro, causadores da doença de Alzheimer, na 14ª Edição daAD/PDTM - Conferência Internacional de Doença de Alzheimer e Parkinson.

Maria José calhorda

O Prémio Ferreira da Silva 2018 da Sociedade Portuguesa de Química (SPQ) é atribuído a Maria José Calhorda, professora do Departamento de Química e Bioquímica de Ciências ULisboa, e será entregue durante o XXVI Encontro Nacional da SPQ, a ocorrer no Porto, de 24 a 26 de julho de 2019.

Participantes da missão oceanográfica a bordo do RV METEOR

Resultados preliminares da missão oceanográfica a bordo do RV METEOR parecem confirmar a presença de eventos catastróficos e que afetaram a costa portuguesa ao longo dos últimos 12 mil anos.

ASSISIbf

"Robots mediating interactions between animals for interspecies collective behaviors" da autoria de Frank Bonnet, Rob Mills, Martina Szopek, Sarah Schönwetter-Fuchs, José Halloy, Stjepan Bogdan, Luís Correia, Francesco Mondada e Thomas Schmickl é um dos artigos da Science Robotics, publicado a 20 de março de 2019.

Direção Ciências ULisboa

A Direção da Faculdade visitou em fevereiro e março os dez departamentos de Ciências ULisboa. “Acho que foi muito positivo”, comenta Luís Carriço, diretor de Ciências ULisboa mencionando ainda que as reuniões permitiram a apresentação e discussão de ideias muito interessantes.

Margarida Amaral

Margarida Amaral, diretora do BioISI e professora no Departamento de Química e Bioquímica de Ciências ULisboa, proferiu duas palestras na Johns Hopkins University School of Medicine em Baltimore, nos EUA, sobre terapêutica personalizada da Fibrose Quística, nos passados dias 6 e 7 de março de 2019.

ETAR de Faro Noroeste

Uma equipa de Ciências ULisboa e do Laboratório Nacional de Engenharia Civil foi distinguida com o Prémio WEX Global 2019 “Inovação em Tecnologia” pela produção sustentável de novos carvões ativados a partir de cascas de pinhão e sua aplicação na remoção de compostos farmacêuticos em estações de tratamento de águas residuais urbanas.

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