Cientistas usam a IA e realidade virtual para compreender como os neurônios se formam e se conectam no cérebro, em busca da origem de diferentes transtornos.
Usando a Inteligência Artificial (IA) e a Realidade Virtual (RV), uma equipe de neurocientistas e engenheiros da Universidade do Sul da Flórida (USF) criam um mapa inédito do cérebro dos mamíferos. O projeto busca detalhar, através de uma linha do tempo visual, como cada um dos neurônios se comporta durante a formação do organismo, o que ajudará a compreender a origem da doença de Alzheimer e do autismo.
Por enquanto, a nova forma de visualização do cérebro é construída a partir do desenvolvimento cerebral de camundongos recém-nascidos — alguns tipos de neurônios e conexões (sinapses) são semelhantes às observadas no cérebro humano. Entretanto, um dia, poderá ser replicada integralmente em cérebros humanos.
Como as investigações estão em andamento, os achados iniciais ainda não foram publicados em uma revista científica e nem estão disponíveis para consulta, mas os cientistas apostam na importância que o trabalho terá na descoberta de insights sobre condições pouco compreendidas pela ciência.
Mapa cerebral com IA
Para entender o processo de montagem do novo mapa cerebral, a tecnologia de imagem fornece renderizações 3D da cronologia da formação inicial dos neurônios no cérebro de roedores, sendo que essas renderizações são executadas através de modelos de IA. Está em uso o software syGlass RV.
No momento, os autores focam no processo de formação de um dos maiores terminais nervosos dos cérebros dos mamíferos, conhecido como cálice de Held. A estrutura nervosa está diretamente relacionada com o processamento do som.
"Mesmo que estejamos nos concentrando em uma parte específica do cérebro envolvida na audição, as informações que coletamos podem nos ajudar a compreender distúrbios graves de desenvolvimento que ocorrem quando o cérebro não se desenvolve adequadamente desde o início", afirma George Spirou, professor de engenharia médica na USF e o responsável pelo projeto, em nota. "Nossas descobertas também podem abrir caminho para estratégias inovadoras para reparar e reconectar circuitos neurais danificados, afetados por doenças e lesões mais tarde na vida", acrescenta o pesquisador.
Visualização em 3D do cérebro
Através das tecnologias aplicadas, os cientistas conseguem explorar os neurônios em uma experiência imersiva. Assim, é mais fácil e didático entender como as sinapses e como os neurônios se conectam entre si.
"A plataforma importa enormes quantidades de dados e é capaz de observá-los e compreendê-los em 3D. Simplesmente não há como fazer isso em uma tela 2D", destaca o professor Spirou. Com isso, há enorme potencial para a tecnologia em entender a origem de diferentes condições, como autismo e Alzheimer.
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