Metodologia baseada em IA permite nova fase de estudos do cérebro

O cérebro é uma complexa rede de sinais elétricos cujo funcionamento adequado depende de sintonia. Atualmente, pessoas que sofrem de epilepsia ou desordens de movimento como as causadas pela doença de Parkinson usam estimulação elétrica do cérebro para reorganizar os disparos dos neurônios em regiões específicas, e assim aliviar os sintomas. O tratamento é tão promissor que é possível que, no futuro, abordagens semelhantes sejam empregadas em situações ainda mais desafiadoras, como doenças psiquiátricas e diretamente sobre danos cerebrais como os causados por derrames. Entretanto, estas condições estão geralmente associadas a um desequilíbrio de atividade cerebral mais amplo, que é difícil de estudar com as metodologias disponíveis.

Um trabalho publicado pela Clínica Mayo, organização americana sem fins lucrativos envolvida com pesquisa médica, em parceria com o Google Research Brain Team, apresenta um novo método que usa inteligência artificial para estudar os efeitos da estimulação elétrica no cérebro. O desenvolvimento se beneficiou da abordagem dirigida por dados já que esta é uma área sem modelos matemáticos que descrevam os fenômenos. A equipe desenvolveu um algoritmo batizado de identificador de curva de perfil de base (basis profile curves), que torna possível mapear medidas simples, como as realizadas de forma rotineira em exames do cérebro, até sua origem anatômica, e assim mensurar o efeito fisiológico que determinado estímulo elétrico causa nas áreas cerebrais adjacentes.

O paradigma foi testado em um paciente com tumor cerebral, que teve um conjunto de eletrodos implantados para localizar convulsões e mapear funções do cérebro antes da remoção do tumor. O volume de dados coletados e processados pelo algoritmo permitiu entender como cada região interage com as outras. Este tipo de informação pode ser útil no desenvolvimento de novas terapias que envolvam o implante de dispositivos estimuladores para tratar doenças cerebrais causadas por instabilidades de rede.

Apesar de dados sobre o funcionamento cerebral serem difíceis de tratar até por algoritmos de inteligência artificial, os pesquisadores consideram que a tecnologia é indispensável e pode trazer descobertas que antes ficariam inacessíveis.

O código envolvido na redação deste trabalho está disponível para consulta.

2 comentários em “Metodologia baseada em IA permite nova fase de estudos do cérebro”

  1. Seu trabalho é fundamental para a qualidade de vida humana, trabalhos assim são preciosos. Parabéns e muito obrigada pela sua contribuição! Deus lhe abençoe sempre!

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