Cientistas revelam um novo e detalhado mapa dos circuitos cerebrais

Neurocientistas e cientistas da computação da Universidade de Princeton e da Baylor College of Medicine finalizaram recentemente um complexo estudo que levou cinco anos para ser concluído e resultou em um extenso mapa dos circuitos cerebrais. Esse diagrama, obtido por meio de imagens funcionais do cérebro de camundongos, apresenta detalhes de inúmeras partículas do órgão, como os neurônios e suas terminações nervosas. O objetivo da pesquisa foi extrair dados para ampliar o entendimento sobre a inteligência artificial. No entanto, também pode trazer novas possibilidades para o tratamento de doenças cerebrais.

De acordo com a Medical Xpress, o ambicioso projeto, denominado MICrONS (Inteligência de máquina de redes corticais, em tradução livre), foi financiado pela Intelligence Advanced Research Projects Activity (IARPA) com o intuito de aperfeiçoar o aprendizado de máquina, por meio da engenharia reversa dos algoritmos do cérebro. O estudo é, portanto, um diálogo entre a neurociência e a ciência de dados.

“Basicamente, estamos tratando um circuito cerebral como se ele fosse um computador“, explica Clay Reid, pesquisador do Instituto Allen e um dos principais cientistas do MICrONS.

Novo mapa cerebral informatizou informações biológicas complexas no intuito de fornecer base para futuras pesquisas relacionadas ao cérebro, como o aprendizado de máquina e as possibilidades de tratamento para doenças neurológicas.

A reconstrução dos circuitos cerebrais permitiu observar com mais complexidade as células do cérebro e a sua “fiação”. Essa descrição minuciosa, projetada em 3D, segue uma tendência de pesquisas anteriores, lançados sob a tecnologia de microscopia eletrônica. O método revela detalhes de toda uma paisagem microscópica, com uma topografia compactada dos neurônios, astrócitos, vasos sanguíneos e outras células que compõem a estrutura neurológica, bem como todos os minúsculos componentes internos de cada uma dessas partículas.

Os pesquisadores organizaram cerca de 200.000 imagens digitais de células e as conexões entre elas, muitas das quais nunca haviam sido capturadas em sua forma completa antes. Eles acreditam que essas informações biológicas inéditas devem levar os estudos de teorias de computação neural a um outro nível.

As possibilidades fornecidas pelo MICrONS incluem a automatização de tarefas complexas, através do processamento de dados e do aprendizagem supervisionada (que correlaciona variáveis). Para além de ampliar o conhecimento do aprendizado de máquina, o mapa de circuitos cerebrais oferece também uma compreensão atualizada da estrutura do cérebro, importante para aperfeiçoar as perspectivas de tratamento para doenças neurológicas, por exemplo.

“Os esforços coletivos permitem novas e importantes descobertas sobre o cérebro. Nossas energias devem fortalecer a comunidade de pesquisadores, que usará os dados de muitas maneiras, a maioria das quais não podemos prever”, concluiu Andreas Tolias, professor do Centro de Neurociência e Inteligência Artificial do Baylor College of Medicinee e um dos principais cientistas do experimento.

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