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

Apresentao do Departamento

Paleontlogos do MNHN da UL e do GeoFCUL em foco na revista TVmais.

A FCUL participa em "Programa de Estudos Avanados" com mais quatro instituies universitrias portuguesas e brasileiras.

O DQB e a FCUL acolheram, mais uma vez, a realização de provas semifinais dasOlimpíadas de Química Júnior 2012 no sábado, 14 de abril de 2012.

Pessoas estudam numa mesa na biblioteca

“Acho que qualquer aluno consegue ser bom, se tiver uma boa disciplina de trabalho e objetivos concretos”. Quem o diz Gonalo Faria da Silva, estudante do 3. ano de Biologia.

No penltimo dia de maro realiza-se a quinta e ltima sesso do workshop destinado a preparar os estudantes para a obteno do 1. emprego.

Alunos da FCUL

A Schlumberger realiza uma sesso de recrutamento em Cincias. As grandes empresas procuram os melhores profissionais. A FCUL apoia a insero profissional dos seus diplomados.

O evento uma organizao conjunta da Norton/Symantec e do mestrado em Segurana Informtica do DI-FCUL.

O DM est na Futurlia

Para Duarte Flor, presidente da associação académica e aluno do 12.º ano em Ciências, é importante que os candidatos ao ensino superior visitem as instalações de uma faculdade.

Desenho de uma figura masculina

“Existe um espao onde o sentimento de pertena a uma escola pode ser reavivado", afirma Miguel Ramos.

Aluna junto a uma das colunas do átrio do C6

A mostra pictrica da atividade cientfica da FCUL inaugurada a 13 de maro. Conhea as razes pelas quais deve visitar a exposio.

O que são líquidos iónicos? Num dos primeiros programas do ano, o Com Ciência entrevistou o professor e investigador da FCUL, Carlos Nieto de Castro sobre esta classe de solventes.

Desenho de uma figura masculina

A data de lanamento do livro ainda no pblica, mas o evento dever ocorrer brevemente, na Faculdade de Belas-Artes da UL.

Ontem evocou-se o Dia das Doenças Raras. A fibrose quística é um desses males incomuns. A investigação científica é importante em todos os setores, mas ganha especial sentido em áreas como esta.

Cerca de 20 professores de Cincias da Natureza e Cincias Naturais de nove concelhos portugueses participam na atividade promovida pelo MNHNC-UL a decorrer at abril.

Imagem de um folheto promocional

A FCUL volta a marcar presena no evento, juntamente com outras unidades orgnicas da UL.

Fotografia com pontos de interrogação

Alunos finalistas aconselham Engenharia da Energia e do Ambiente. Testemunhos de Guilherme Gaspar e Ricardo Leandro.

Fotografia de mesa com cinco pessoas sentadas, na Reitoria da UL

A rede pretende formalizar colgios doutorais em reas transversais. Opinio de Maria Amlia Martins-Louo.

Fotografia de pessoas sentadas num dos anfiteatros da FCUL

A iniciativa acontece a 17 de maro e organizada pelos Departamentos de Fsica e de Informtica.

Fotografia de Dois voluntários, sentados junto a uma banca no átrio do C5

Em fevereiro esto abertas inscries para a admisso de novos voluntrios.

A FCUL participa em "Programa de Estudos Avanados" com mais quatro instituies universitrias portuguesas e brasileiras.

Fotografia de alunos procuram informações junto a uma banca no átrio do C3

Vale a pena recordar a iniciativa do Gabinete de Mobilidade, Estgios e Insero Profissional da FCUL.

Fotografia de alunos a andarem, junto ao C8

A primeira edio do curso realiza-se j em 2012.

Outra forma de fazer turismo.

Páginas