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

“Luís Mendes Victor dedicou uma carreira de mais de 40 anos à investigação nas diversas áreas da Geofísica. Professor Catedrático da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa desde 1991, ensinou Geofísica, Sismologia, Prospeção Geofísica, Hidrologia e Física dos Recursos Naturais”, refere o colega e amigo, Jorge Miguel Miranda.
 

Atualmente, a nova rubrica disponibiliza entrevistas realizadas a participantes e colaboradores da última edição do Dia Aberto e a dois investigadores que trabalham na área da surdez genética.

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Pode-se dizer, sem risco de exagero, que a Estatística é a mais social das ciências exatas.

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“Tenho interesse em prosseguir os estudos académicos por vários motivos, entre eles o pessoal, sei que posso dar muito mais não só para mim como também para a sociedade e também porque poderei melhorar a minha condição de trabalho”, afirma Elísio Gomes, de 31 anos e visitante do Dia Aberto a Maiores de 23 da UL.

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O primeiro de uma série de vodcasts de divulgação científica do CAAUL dedicados aos maiores tópicos da atualidade em Astronomia apresenta o ALMA.

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“A professora Luísa Maria Abrantes será sempre recordada pela sua enorme dedicação e empenho durante os 40 anos de serviço a esta casa”, refere o seu colega e amigo Jorge P. Correia.

A FCUL volta a marcar presença na Futurália, na FIL, no Parque das Nações, juntamente com outras unidades orgânicas da UL, entre 13 e 16 de março.

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Bruno Almeida

“Foi o professor Henrique Leitão que me alertou para o facto de a questão do real impacto de Pedro Nunes na náutica do seu tempo estar por resolver. A tese e o prémio foram passos saborosos de um caminho longo mas que tem todo o potencial de ser gratificante e divertido”, reforça Bruno Almeida, vencedor do Prémio Cultura 2012 atribuído pela Sociedade de Geografia de Lisboa.

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A reportagem multimédia sobre o Dia Aberto em Ciências inclui testemunhos de candidatos ao ensino superior, alunos e professores da FCUL, colaboradores desta iniciativa.

Prémio SAHFC 2012 - Marta Macedo

Prémio SAHFC

  A Comissão Executiva da Secção Autónoma de História e Filosofia das Ciências (SAHFC) atribui a anualmente o Prémio SAHFC.

O Grupo de Surdez do BioFIG-FCUL, coordenado por Graça Fialho, já analisou cerca de 400 famílias portuguesas afetadas com surdez hereditária. A primeira tese de doutoramento realizada em Portugal na área da genética da surdez foi defendida em 2012, na UL, por Tiago Matos.

Anfiteatro da FCUL

Cerca de 100 alunos de 15 escolas secundárias da zona de Lisboa participaram na 9.ª edição da ação de divulgação da Física de Partículas.

“Portugal é o principal destino dos estudantes brasileiros de graduação bolsistas do Programa Ciência sem Fronteiras.

“Acho que este tipo de ações é bastante útil porque, nesta altura, precisamos de todas as informações possíveis para podermos fazer uma escolha certa”, declara Maria Buzaglo, aluna do 12.º ano, a frequentar o curso de Ciências e Tecnologias na Escola Secundária de Pedro Nunes.

Alunos no átrio do C3

O Gabinete de Mobilidade, Estágios e Inserção Profissional organizou uma sessão de acolhimento aos cerca de 30 novos alunos de mobilidade para o 2.º semestre.

Em 2000, a UL atribuiu o título de doutor honoris causa a Laurens de Haan. Em 2013, outro gigante dos Extremos, Ross Leadbetter, honrará a UL ao aceitar a mesma distinção. Quando a universidade honra investigadores desta importância está também a honrar-se.

O Departamento de Matemática da FCUL e o CMAF organizam dois mini-cursos de Sistemas Dinâmicos de 17 a 24 de Abril 2013. Os oradores serão Rafael Ortega da Universidade de Granada e Pedro Miguel Duarte do DM da FCUL.

Gulf Labor Markets and Migration Program (GLMMP), a joint program of the European University Institute (EUI - Florence) and the Gulf Research Center (GRC - Jeddah, Geneva, Cambridge), seeks two Research Assistants (Demographer/Statistician and Lawyer).

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Estudar a clorofila, único parâmetro biológico visível do espaço, constitui uma ferramenta essencial para se perceber se o clima está a mudar. Este artigo foi publicado no jornal "Público" no passado dia 16 de fevereiro.

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A Âncora Editora define-se como uma editora generalista, que tem vindo a dedicar-se, sobretudo, à publicação de autores portugueses. Até agora A. M. Galopim de Carvalho é o autor com o maior número de livros editados.

O projecto de investigação NAADIR que envolve a Faculade de Arquitectura da Universidade Técnica de Lisboa e a Faculdade de Ciências da Universidade de L

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