Um estudo publicado na revista científica Nature em maio explorou as diferenças sexuais na microestrutura da matéria branca humana usando imagens de ressonância magnética por difusão (dMRI). O estudo aproveitou o poder do aprendizado profundo para analisar dados de dMRI, fornecendo novas perspectivas nesta área da pesquisa em neurociência.
A dMRI é uma técnica de imagem poderosa que permite aos cientistas investigar a microestrutura da matéria branca no cérebro. A matéria branca é composta por fibras nervosas que conectam diferentes regiões do cérebro, e suas propriedades podem influenciar a eficiência com que a informação é transmitida por todo o cérebro. Diferenças sexuais foram observadas anteriormente na anatomia e função cerebral, mas pouco se sabe sobre como essas diferenças se manifestam na microestrutura da matéria branca.
O presente estudo abordou essa lacuna no conhecimento empregando três modelos de aprendizado profundo para analisar dados de dMRI de cerca de 1000 participantes saudáveis: uma rede convolucional 2D, uma rede convolucional 3D, e o Vision Transformer, um modelo pré-treinado que aplica transformers para tarefas de visão computacional. Nesse caso, os modelos foram treinados para identificar diferenças sutis na microestrutura da matéria branca entre homens e mulheres.
Os modelos identificaram com sucesso várias regiões do cérebro que exibiam variações microestruturais relacionadas ao sexo, e com grande precisão: a métrica AUC de teste foi de 0.92-0.98. Essas regiões estão envolvidas em uma variedade de funções importantes, incluindo processamento sensorial, controle motor e cognição superior. Os resultados sugerem que as diferenças sexuais na microestrutura da matéria branca podem contribuir para diferenças funcionais no cérebro entre homens e mulheres.
Este estudo destaca o potencial do aprendizado profundo para avançar nossa compreensão das diferenças sexuais no cérebro. Ao aproveitar o poder da IA, os pesquisadores podem analisar dados complexos de neuroimagem e descobrir padrões sutis que podem ser perdidos pelos métodos tradicionais. Pesquisas futuras podem se basear nessas descobertas para investigar a ligação entre variações microestruturais relacionadas ao sexo e a função cerebral, bem como seu papel potencial em doenças relacionadas ao sexo.
