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

No âmbito do nº 3 do artigo 9º do Regulamento Eleitoral, e de acordo com o calendário de eleições para Presidentes dos Departamentos, já se encontra disponível o 

A Eleição do Presidente do Departamento de Biologia Animal terá lugar de 3 a 5 de Julho de 2012 na Secretaria do Departamento

A inscrição nos exames dos dias 4 e 5 de junho podem ser excecionalmente realizadas até às 23h59m de 1 de junho.

A eleição do Presidente do DBV  terá lugar de 3 a 5 de Julho de 2012

Matéria escura

Um grupo de 19 cientistas, 14 deles investigadores do Centro de Física Nuclear da UL e do Instituto Tecnológico e Nuclear da UTL, publicaram recentemente novos resultados que contrariam as alegadas descobertas sobre a matéria escura.

PSMR2012 Conference

Estudante de doutoramento no IBEB ganha prémio para o melhor Poster

Tomás Aquino

Bolseiro do CFMC distinguido pela Fundação Calouste Gulbenkian

Imagem de Kairos em pedra

O próximo e quinto número da revista do Centro de Filosofia das Ciências da UL é lançado em novembro. A submissão de textos termina a 30 de setembro.

Encontra-se aberto concurso para bolsa de estágio na área de suporte aos laboratórios letivos e de investigação do Departamento de Informática da Faculdade de Ciências.

Simulação de uma proteína

Quatro lições sobre proteínas.  As investigadoras Maria José R. Gomes e Patrícia Faísca apresentam quatro razões para não faltar à quinta iniciativa do projeto Ciência na UL.

O Dr. Rui Lopes ex-aluno do Departamento de Informática e investigador no LASIGE, actualmente a trabalhar na Google, foi um dos responsáveis da equipa de desenvolvimento do doodle de hoje (23 de Maio).

A Investigação dos Doutores de Amanhã

Lâmpada

"O objetivo é partilhar com os colegas das outras faculdades a experiência que tivemos, e estamos a ter, com a implementação do modelo de gestão por objetivos, assente na identificação dos processos", diz Ana Rocha, secretária-coordenadora da FCUL.

Vários círculos com várias cores

A reunião de entrada livre e sujeita a prévia inscrição inclui sessões plenárias e workshops sob o tema genérico “Prosseguir a excelência, promovendo as competências da UL”.

Produtos alimentares

“Partilhar o que se tem pode ser um convite a algum sacrifício – mas a solidariedade não pode ser só um sentimento, tem de ser um compromisso de ação”, refere Graça Vieira, professora aposentada da FCUL, a propósito da campanha "Vamos dar com o coração".

Plantas em vasos

Hoje é um dia fascinante. Dia de nos fascinarmos com as plantas, com a sua beleza, com o que nos dão, e nos possibilitam – a vida tal como a conhecemos.

Flor sujeita a tratamento para expressão de um gene

Nesta época do ano, não há nada que mais nos descanse o espírito como um campo repleto de cores: branco, amarelo, lilás, vermelho, com flores de diferentes tamanhos e odores.

Seminário do DF

Anúncio de Seminário do DF

Encontra-se aberto concurso para a atribuição de 1 (uma) Bolsa de Investigação, no âmbito do projecto de investigação “Erro de não-resposta nas sondagens telefónicas com telemóveis: causas, efeitos e correcçã

Para marcar uma visita ao novo lugar destinado ao estudos das ciências e das artes basta telefonar ou enviar um email.

Fascination of Plants Day - 18 de maio de 2012.

A reportagem multimédia realizada no âmbito da UL Open Night inclui declarações de Sofia Cruz, coordenadora do Núcleo de Comunicação da Reitoria da Universidade de Lisboa (RUL), Isabel Tadeu, coordenadora do Núcleo

A ação de voluntariado acontece entre 26 e 27 de maio. Inscreva-se até dia 18 de maio, através do site UL Alimenta esta Ideia.

 

Anfiteatro da FCUL

Miguel Yus, professor da Universidade de Alicante, recebe o galardão na primeira de cinco conferências proferidas pelo premiado em Portugal.

Páginas