Cientistas criam ‘simulador de voo’ do cérebro e revelam como ele aprende — e por que às vezes falha

Cientistas criam ‘simulador de voo’ do cérebro e revelam como ele aprende — e por que às vezes falha

Modelo computacional desenvolvido por pesquisadores da Universidade Tufts e do MIT simula circuitos neurais com realismo biológico e abre caminho para uma nova geração de tratamentos personalizados em saúde mental.

Um grupo de neurocientistas da Universidade Tufts, nos Estados Unidos, desenvolveu um modelo de computador que funciona como um “simulador de voo” para o cérebro.

A ferramenta, chamada CogLinks, permite observar como os circuitos neurais tomam decisões, aprendem com erros e se adaptam a mudanças — e o que acontece quando esse processo sai do curso, como ocorre em transtornos mentais.

O estudo, publicado em 16 de outubro na revista Nature Communications, mostra como o sistema ajuda a preencher uma lacuna histórica da neurociência: compreender como o cérebro transforma informações incertas em ações, algo essencial tanto para o aprendizado cotidiano quanto para o desenvolvimento de doenças psiquiátricas.

“A incerteza está embutida na estrutura do cérebro. Imagine grupos de neurônios votando — alguns otimistas, outros pessimistas. Suas decisões refletem a média”, explica Michael Halassa, professor de neurociência em Tufts e um dos autores principais do estudo.

Quando esse equilíbrio se rompe, o cérebro pode supervalorizar coincidências ou se prender a padrões rígidos, levando a distorções cognitivas associadas à esquizofrenia, ao transtorno obsessivo-compulsivo (TOC) e ao TDAH.

O tálamo ajuda o cérebro a perceber quando o contexto
muda e a mudar de estratégia. — Foto: AdobeStock

Um cérebro virtual que aprende como o real

O CogLinks é um modelo computacional baseado em biologia real. Ele reproduz a arquitetura e as conexões dos neurônios e mostra, de forma transparente, como o cérebro “decide” diante de situações ambíguas.

Diferentemente da inteligência artificial convencional, que opera como uma “caixa-preta”, o CogLinks permite visualizar o processo de aprendizado e entender como os neurônios virtuais ajustam o comportamento quando as regras mudam.

Em uma das simulações, os pesquisadores enfraqueceram a ligação entre o córtex pré-frontal e o tálamo mediodorsal, regiões associadas ao raciocínio e à flexibilidade cognitiva. O resultado foi um padrão de aprendizado mais lento e automatizado, semelhante ao que ocorre em distúrbios como o TOC, em que o cérebro tem dificuldade de adaptar-se a novas informações.

“Esse caminho é essencial para a adaptabilidade. Quando ele falha, o pensamento se torna rígido”, resume Halassa.

Resultados confirmados em exames cerebrais

Para validar o modelo, a equipe conduziu um estudo de imagem cerebral (fMRI) em voluntários, em parceria com a Universidade Ruhr de Bochum, na Alemanha. Os participantes jogaram um jogo em que as regras mudavam de forma inesperada, exigindo ajustes rápidos de estratégia.

As imagens mostraram que o tálamo mediodorsal atuava como um “painel de controle” entre dois sistemas cerebrais: o planejamento flexível, guiado pelo córtex pré-frontal, e os hábitos automáticos, controlados pelo estriado. Essa função de coordenação confirmou as previsões do CogLinks.

“O tálamo ajuda o cérebro a perceber quando o contexto muda e a mudar de estratégia — é um interruptor entre o hábito e a flexibilidade”, explica Burkhard Pleger, coautor do estudo de fMRI.

Psiquiatria algorítmica e futuro dos tratamentos

Os pesquisadores acreditam que a nova abordagem inaugura o campo da “psiquiatria algorítmica”, em que modelos computacionais servem para mapear as causas biológicas de transtornos mentais e orientar tratamentos mais precisos.

“Uma das grandes questões em psiquiatria é como conectar o que sabemos sobre genética aos sintomas cognitivos”, afirma Mien Brabeeba Wang, doutoranda do MIT e coautora do estudo.

A equipe planeja usar o CogLinks para investigar como mutações genéticas associadas à esquizofrenia afetam os circuitos cerebrais e dificultam a flexibilidade do pensamento.

O trabalho foi apoiado por instituições como o Instituto Nacional de Saúde Mental (NIMH) e a Fundação Nacional de Ciências dos EUA, além de centros de pesquisa da China e da Alemanha.

Segundo Halassa, o objetivo é claro: unir biologia, computação e clínica para construir um mapa mais preciso da mente humana.

“Se entendermos como o cérebro se desvia, podemos aprender a realinhá-lo”, diz o neurocientista. “Isso pode transformar a maneira como tratamos doenças mentais.”

Leia também:

00 - JogosRBL6 – Agora com PLAYSTATION ONE - SONY

01 - Cachorro-quente no espetinho - Lanche da tarde

02 - Quem viu este peixe? Blackfin Cisco

03 - O misterioso raio que matou 25 pessoas em uma igreja (mas poupou os padres)

04 - Dispositivo promete criar bolha de silêncio

05 - Descoberto na ilha de Chipre um poço da Idade da Pedra

06 - O FETO APRENDE - PSICOLOGIA

07 - Túmulos de mais de 3 mil anos são encontrados no Paquistão

08 - A Magia das Bonecas - História

09 - Poltergeist - Eles riem a nossa custa?

10 - Eminem supera Lady Gaga como artista preferido no Facebook





SEGUIR ESTE BLOG:

https://bit.ly/33sTp93




COMPARTILHAR NO FACEBOOK:
http://bit.ly/29N4G84

COMPARTILHAR NO TWITTER:
http://bit.ly/29BNtyN


CHAT DO BLOG - http://bit.ly/2cWL4j4
www.publicadosbrasil.blogspot.com
Publicados Brasil no YouTube
http://bit.ly/1zIu2s4
http://num.to/6944-5525-7037


01 - 11 clássicos do MS-DOS para jogar - http://bit.ly/1P3vIVn
02 - Imagina ter 900 games de Arcade - http://bit.ly/1J25y0W
03 - Jogando NES OnLine - http://bit.ly/1M4IdTh
04 - 1.185 jogos de Mega Drive - http://bit.ly/1GSTaj2
05 - Ler Scans e Quadrinhos Digitais - Um mundo DIGITAL - http://bit.ly/2cYfdkS
06 - Poeira das Estrelas - Documentário - http://bit.ly/2eLj1ni
07 - Retrô - Relembre as caixas de videogames e jogos lançados no Brasil - http://bit.ly/2hDNdEi
08 - Cachorro-quente no espetinho - Lanche da tarde - http://bit.ly/2lwFSEJ
09 - Coleção Saiba Mais - Completa - http://bit.ly/2lBVIyO
10 - Compilação de 4226 Postagens - 16/02/2017 - http://bit.ly/2lZYwoQ
11 - Literatura Clássica Brasileira - LIVROS ONLINE - http://bit.ly/2ne9ngz
12 - As 5564 Cidades do Brasil - http://bit.ly/2mykDTg
13 - JogosRBL4 - Jogos Retro grátis no seu PC - http://bit.ly/2uLgDHd
14 - JogosRBL6 - Agora com Playstation One - http://bit.ly/2gjEatl
15 - 945 Filmes Legendados - Coleção Setembro de 2017 - http://bit.ly/2wOM0Ra
16 - Coleção 656 CD-ROM's - Outubro de 2017 - http://bit.ly/2AiD72n
17 - Playstation One Collection - 1391 Games - http://bit.ly/2FkMp3I
18 - Armazenador de Arquivo - https://bit.ly/2JdMfNF
19 - JogosRBL6 Plus V2 - 4 Full Set - https://bit.ly/2Qqtt6g
20 - Lista de Links Ancorados - Junho de 2019 - https://bit.ly/2Kvty7M

http://bit.ly/1zIu2s4

http://num.to/6944-5525-7037

https://bit.ly/33sTp93