Tecnologia e neurociência se unem para estudar o cérebro

A tecnologia tem sido uma aliada da neurociência para compreender o funcionamento do cérebro humano. Pesquisas recentes mostram que o uso de Inteligência Artificial (IA) e equipamentos de alta precisão têm ampliado o conhecimento sobre a organização neural e ajudado a identificar padrões ligados a diferentes funções cognitivas.

Um exemplo disso é um estudo realizado na Universidade de Stanford, nos Estados Unidos. Cientistas do Instituto de Neurociências Wu Tsai desenvolveram um modelo de IA capaz de simular a maneira como o cérebro processa informações visuais e organiza os estímulos recebidos. 

O algoritmo, chamado de rede neural artificial profunda topográfica (TDANN), foi criado ao longo de sete anos de pesquisa e demonstrou resultados promissores, publicados na revista científica Neuron. Segundo os pesquisadores, esse modelo é o primeiro a prever diversos elementos da organização funcional no sistema visual de primatas.

À medida que a IA era treinada para processar os estímulos visuais, ela começou a formar mapas espaciais semelhantes àqueles observados no cérebro humano. O modelo conseguiu reproduzir padrões complexos, como a organização dos neurônios responsáveis pelo reconhecimento de rostos e lugares. 

O professor da Escola de Humanidades e Ciências de Stanford, Kalanit Grill-Spector, participante do estudo, explica que quando o cérebro tenta aprender alguma coisa sobre o mundo, ele “forma mapas”. “Acreditamos que esse princípio também pode ser aplicado em outros sistemas”, acrescenta.

Os especialistas acreditam que, futuramente, essa tecnologia pode abrir caminho para novos entendimentos sobre a organização do cérebro, não apenas sobre a visão, mas também sobre outras funções cerebrais, como a audição.

Educação também pode se beneficiar dos avanços da neurociência e da tecnologia

Os avanços da neurociência também podem trazer benefícios na área da educação. De acordo com a professora e pesquisadora da Universidade de São Paulo “USP”, Fabiana Versuti, eles têm revelado, nas últimas décadas, diversos processos biológicos que atuam nos mecanismos celulares e moleculares da aprendizagem.

Em entrevista ao Jornal da USP, ela explica que, quando professores têm acesso a conhecimentos básicos de neurociência, eles podem aplicar estratégias de ensino mais eficientes, que respeitem os processos cognitivos dos alunos,

“O entendimento da importância das experiências sociais e emocionais sobre as mudanças nos circuitos neurais têm evidenciado o papel decisivo desses conhecimentos na compreensão dos processos de aprendizagem e na interpretação e manejo das suas deficiências e, principalmente, no desenvolvimento de estratégias mais eficazes de ensino”, destaca.

Além dos avanços no campo da neurociência, a tecnologia tem revolucionado métodos de estudo. Atualmente, é possível fazer mapa mental com IA, por exemplo, otimizando a criação de diagramas para organizar informações.

Em vez de desenhar manualmente, o usuário insere palavras-chave, conceitos ou tópicos principais, e a IA estrutura o conteúdo em um formato hierárquico e interconectado. Esse diagrama ajuda estudantes e profissionais a estruturar ideias de maneira visual, facilitando a assimilação de conteúdos complexos. 

A IA também pode ser aplicada em plataformas educacionais para personalizar o aprendizado. Com algoritmos avançados, essas ferramentas analisam o desempenho do aluno, identificam suas dificuldades e ajustam o conteúdo de acordo com seu ritmo e necessidades.

Avanços na ressonância magnética ampliam a análise do cérebro

Outro avanço na área da neurociência tem sido o desenvolvimento de máquinas de ressonância magnética mais potentes. A Comissão de Energia Atômica da França (CEA) divulgou, recentemente, imagens inéditas do cérebro humano captadas com altíssima precisão. 

A tecnologia foi viabilizada pelo scanner Iseult, considerado o mais poderoso do mundo, com um campo magnético de 11,7 teslas, acima dos equipamentos utilizados em hospitais, que operam com até três teslas.

Graças a essa inovação, os cientistas conseguiram registrar imagens cerebrais detalhadas em apenas quatro minutos. Em outros dispositivos, a detecção de imagens com a mesma qualidade levaria horas e não resultaria em representações tão realistas, conforme o CEA, que explica que os pacientes não ficariam confortáveis por tanto tempo e qualquer movimento poderia comprometer a nitidez da imagem.

A diretora de pesquisa da CEA, Anne-Isabelle Etienvre, destaca que o projeto envolveu a colaboração de neurocientistas, físicos e matemáticos, que trabalharam juntos para criar ferramentas capazes de ampliar a compreensão sobre a anatomia e a atividade cerebral. 

A nova máquina tem potencial para revolucionar o diagnóstico de doenças neurodegenerativas, como Alzheimer e Parkinson, permitindo a identificação precoce de alterações no tecido cerebral. Segundo a diretora, a expectativa é que a tecnologia traga descobertas importantes para a medicina e para o entendimento do cérebro humano.