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
Ciências em Movimento - 10 a 14 de fevereiro

“Ordem e Caos”, “Matéria e Energia”, “Mar e Atmosfera”, “Riscos e Catástrofes” e “Tecnologia e Sustentabilidade” são as temáticas abordadas em cada dia desta semana onde “diferentes áreas científicas ‘conversam’ entre si e com os visitantes”, anunciam os promotores da atividade de entrada livre, mas sujeita a inscrição.

A Bial, grupo internacional da indústria farmacêutica, procura candidato com grau de Mestre em Bioestatística ou em área similar, com 3 a 5 anos de experiência.

Emiliania huxleyi

Iniciada há 16 anos, a Algoteca é uma coleção única, por incluir maioritariamente espécies de algas marinhas e estuarinas da costa portuguesa, sendo por isso um verdadeiro repositório de património genético nacional.

"Não tenham medo de concorrer a uma tese inserida num contexto empresarial. É uma experiência enriquecedora, irão ter contacto com tecnologias novas muito específicas a este meio e é ainda uma excelente oportunidade de enriquecerem o vosso currículo”, comenta Rafael Soledade, antigo aluno do DI-FCUL.

Liceu Camões

Helder Coelho, Luís Correia, João Pedro Neto e Hugo Miranda apresentam palestras num dos liceus mais antigos da capital, criado em 1902.

Pormenor de uma obra de arte

O primeiro número será divulgado na próxima segunda-feira, dia 3 de fevereiro. Inclui notícias, eventos, concursos, destaques e vídeos publicados no Portal da FCUL.

Kamil Feridun Turkman

O Conselho de Escola recomendou a todos os seus membros a organização de sessões de esclarecimento e auscultação pública dos seus pares, dentro dos departamentos, associações de estudantes e não docentes. Esse processo irá decorrer desde a publicação do edital até ao fim da audição pública prévia à eleição do diretor.

Lisete Sousa

Um pouco por todo o mundo há cada vez mais estatísticos a trabalharem exclusivamente em Bioinformática. Um dos pioneiros foi Terry Speed, que viu o seu vasto trabalho na área da Bioinformática reconhecido este ano com a atribuição do prémio australiano “Prime Minister's Prizes for Science”.

“Todas as oportunidades devem estar acessíveis a todas as crianças. Enquanto investigadores, apenas podemos mostrar-lhes o fascínio da ciência e provar-lhes que esta não é uma atividade 'para outros', que eles próprios podem sonhar com uma carreira na investigação ou noutras carreiras indispensáveis ao desenvolvimento do país”, declararam os cientistas da FCUL.

Júlia Alves

Na FCUL, só nas áreas da Biologia, Física e Química, existem mais de duzentos espaços laboratoriais, realizando-se, em cada um, dezenas de atividades diferentes e a cada novo projeto estão associadas outras tarefas diferentes das anteriores.

The doctoral programs in Mathematics of the Faculdade de Ciências (FCUL) and of Instituto Superior Técnico (IST) of the University of Lisbon are now partners under the LisMath Program, funded by the Portuguese Foundation for Science and Technology. The competition for scholarships under the LisMath will be officially announced on 18/1 and will be open 3/2 to 31/3.

Para melhor preparar a sua participação nas calls do Horizon 2020, deverá acompanhar e participar nos Info & Brokerage Events.

Os Work Programmes são a via para pré-selecionar calls do seu interesse.

Agora é Web of Science

“Tomar consciência da existência [de] necessidades e poder contribuir para satisfazer algumas delas é um privilégio que temos quando participamos neste tipo de projetos”, declarou o professor do Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e Energia, Jorge Maia Alves.

Campus da FCUL

Os programas doutorais em Matemática da Faculdade de Ciências e do Instituto Superior Técnico da nova Universidade de Lisboa são parceiros no âmbito do Programa LisMath, financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia.

Alumni FCUL

Joana Almaça, Marisa Sousa, Inna Ulyiakina e Diana Faria não têm dúvidas em afirmar que foram “contaminadas pelo ‘bichinho da ciência’”, por isso, os planos futuros passam por “contribuir para o conhecimento dos mecanismos responsáveis por algumas patologias dos humanos”.

De 4 de janeiro a 1 de fevereiro de 2014,  a Biblioteca do C4 também está aberta aos sábados, das 9h00

A FCUL abriu as portas do Departamento de Física aos alunos da Escola Secundária Vergílio Ferreira, de Lisboa. Durante uma manhã, 26 alunos do 12.º ano exploraram os mistérios da Física.

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

Prémio ANACOM URSI Portugal 2013

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.

Exercício de evacuação geral dos ocupantes do C8

“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.

Marília Antunes

“[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.

Páginas