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

O percurso académico e profissional da cientista é marcado pela experiência profissional além-fronteiras.

O estudo “Técnica multimodal inovadora baseada em PEM-UWB para deteção de cancro da mama e respetiva classificação” é da autoria da cientista Raquel Conceição.

O trabalho da jovem cientista também passa pela criação de uma rede de investigadores europeia, que colabore no desenvolvimento de aplicações médicas na frequência de micro-ondas e agilize processos de ensaios clínicos e de comercialização de novos equipamentos médicos.

“Os ocupantes cumpriram as instruções, saíram do edifício de forma muito ordeira e a evacuação foi feita com rapidez”, declarou Júlia Alves, assessora para a Segurança do Trabalho na FCUL.

“[Tê-la na nossa equipa] é absolutamente enriquecedor e imprescindível para a boa continuação do nosso trabalho”, comenta Sandra Garcês, coordenadora do projeto "An Evidence-Based Approach to Optimize Therapeutic Decisions Involving Biological Drugs”, distinguido com o Prémio Pfizer de Investigação Clínica 2013, que contou com a participação da cientista da FCUL.

The European Commission has presented on December 11th  the first calls for projects under Horizon 2020, the European Union's €80 billion research and innovation programme.

Consulte as apresentações disponíveis.

 

Para além de Paulo Urbano o estudo contará com a participação de um bolseiro e a consultoria do investigador Joel Lehman, da University of Texas at Austin. O financiamento total excede os 22.000 euros.

Carla D. Nunes, Cristina I. Fernandes, Marta S. Saraiva, Teresa G. Nunes e Pedro D. Vaz trabalham há dois anos num estudo que visa o desenvolvimento de catalisadores mais eficientes e facilmente separáveis para reciclagem.

A equipa do CAUUL, responsável por este projeto, tem como objetivo “construir um modelo do sistema climático de Vénus e colocar os resultados de vários anos de investigação à disposição da comunidade científica mundial”.

A investigação premiada tem como foco principal os doentes com Artrite Reumatoide.

“Achei o encontro muito interessante. Na Rússia não há muito conhecimento sobre a educação em Portugal e hoje descobrimos muitos aspetos interessantes que podemos vir a aplicar na nossa estrutura de ensino”, comentou Predybaylo Bladislav, membro da delegação russa em visita à UL

Durante as férias de Natal, de 23 de Dezembro a 3 de Janeiro a biblioteca do C4 está aberta todos os dias úteis das 9:30h às 17:30h.

Um dos Prémios Pfizer de Investigação Básica 2013 foi atribuído ao projeto “Global ENaC Regulators and Potential Cystic Fibrosis Therapy Targets", que tem como investigadora principal Margarida D. Amaral, professora do Departamento de Química e Bioquímica e um dos membros do BioFIG - Centro de Biodiversidade, Genómica Integrativa e Funcional da FCUL.

O conceito do projeto bioM surgiu durante o 2.º semestre de 2012/2013 no âmbito da disciplina Inovação e Transferência de Tecnologias.

João Lin Yun distingue-se na área da Física e da Astronomia. No seu currículo, diversidade de atividades organizadas e desenvolvidas dentro do território nacional e fora dele são um marco evidente. Para além da forte aposta na carreira profissional, a vida do professor da FCUL é marcada também pela escrita.

“Quando escrevo, há alturas em que as ideias e o material fluem de forma tão espontânea que me surpreendo com o resultado! É como se as personagens tomassem as rédeas e dissessem: ‘quero dizer isto e fazer aquilo!’ E eu limito-me a obedecer-lhes…”, comenta o professor da FCUL, João Lin Yun.

As candidaturas à formação avançada decorrem até 13 de dezembro. Para esta 1.ª edição, que se inicia a 13 de janeiro de 2014, devem ser atribuídas seis bolsas mistas cujos trabalhos decorrem em Portugal e no estrangeiro, com o intuito de desenvolver projetos conjuntos entre países.

Paulo Veríssimo, professor catedrático do DI-FCUL, participou no passado dia 25 de novembro de 2013, no programa "Sociedade Civil", transmitido na RTP2.
 

Um dos resultados chave da análise levada a efeito é o de que a língua portuguesa é um dos idiomas para o qual a preparação tecnológica para a era digital é "fragmentária".

Durante o evento será lançado o programa doutoral em Filosofia da Ciência, Tecnologia, Arte e Sociedade, recentemente aprovado pela FCT, com a mais elevada classificação: “Exceptionally strong with essentially no weaknesses”.

O sucesso do Biobanco-IMM é promovido pelo contínuo aumento de parcerias e colaborações não só com empresas de biotecnologia e unidades de saúde, mas também com institutos de investigação científica e investigadores académicos de ciências básicas, como os investigadores da FCUL.

SIMPLES AZULEJOS

Azulejos quadrados e Matemática

 

Atualmente a equipa prossegue com os trabalhos de correção de falhas e de afinação do CuCo de modo a dar apoio às sete faculdades marroquinas e a prepará-lo também para entrar em operação no DI-FCUL já no próximo ano letivo.

Chama-se galáxia IRAS 08572+3915 e é a mais luminosa do universo local. José Afonso é um dos membros da equipa de astrónomos internacionais, que anunciou recentemente a descoberta. O investigador da FCUL e dirigente do CAAUL é muito otimista quanto ao presente e futuro desta área científica.

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