A neurociência, em sua situação atual, padece de um mal estranho: ela é rica em dados, mas pobre em teoria.
Em termos mais simples, os estudiosos conseguem registrar as coisas acontecendo no cérebro, mas não compreendem o que os dados significam.
Para sanar esse problema, são necessários novos modelos matemáticos que deem conta dos dados experimentais observados, ou seja, um novo campo da matemática.
O professor Antônio Galves coordena o esforço brasileiro para tentar entender como o cérebro processa informações.
Esta nova ciência do cérebro se chama neuromatemática, e é o tema de estudos da equipe do professor Antônio Galves, do Instituto de Matemática e Estatística da USP.
A empreitada, batizada de NeuroMat, conta com uma equipe composta por matemáticos de áreas diversas, além de neurocientistas, cientistas da computação e médicos da USP e de outras instituições nacionais e internacionais. "Trata-se de um centro de matemática pura, inspirado nas questões que a neurobiologia nos coloca", explica Galves.
Cérebro estatístico
Uma das perguntas que o NeuroMat tenta responder é como nosso cérebro codifica e processa estímulos externos. Ao ver uma árvore, por exemplo, é possível reconhecê-la como árvore ainda que seus galhos estejam se movendo ou que suas folhas tenham caído, indicando a capacidade de reconhecermos padrões naquilo que observamos.
Mas este processo é muito mais elaborado do que podemos imaginar em uma primeira análise.
Os cientistas suspeitam que o cérebro seja, na verdade, um exímio estatístico. "A ideia é que existe uma regularidade em nível superior do que a simples aparência e essa regularidade é uma regularidade de caráter estatístico", conta Galves.
Esse processo é chamado de seleção estatística de modelos. No exemplo da árvore, seria a capacidade do cérebro decodificar e processar informações, mesmo variáveis, que fazem com que possamos reconhecer uma árvore. "Procurar regularidades estatísticas através da seleção de modelos é uma ideia revolucionária em neurociência", afirma o matemático.
Atualmente, o grupo trabalha na construção de um banco de dados que reunirá informações de experimentos e análises em neurociência.
Experimento
Uma das experiências realizadas para tentar compreender o funcionamento do cérebro registrou a atividade elétrica cerebral de voluntários expostos a três ritmos musicais diferentes. Os ritmos se expressavam a partir de uma sucessão regular de unidades com batidas fortes, fracas, ou intervalos silenciosos. A isso acrescentou-se o apagamento aleatório de batidas fracas, substituídas por unidades silenciosas.
O objetivo da pesquisa era obter evidências experimentais corroborando a hipótese de que o cérebro fazia "seleção estatística de modelos". Em outras palavras, o que se queria saber é se, a partir de longas amostras produzidas com as sequências rítmicas mais o apagamento aleatório, o cérebro identificava as sequências regulares de base, fossem quais fossem as escolhas aleatórias de apagamento.
Os resultados preliminares obtidos dão força à ideia. "Estamos tentando encontrar evidências de que usar a seleção estatística de modelos como paradigma para a atividade cerebral é viável e factível", diz Galves.
O desafio, explica o professor, é construir modelos que deem conta das evoluções temporais obtidas por meio de registros eletrofisiológicos durante a exposição a estímulos diversos, como rítmicos e visuais.
Banco de dados neuromatemático
Atualmente, o grupo trabalha na construção de um banco de dados que reunirá informações de experimentos e análises em neurociência, envolvendo pacientes do Instituto de Neurologia Deolindo Couto (INDC) da Universidade Federal do Rio de Janeiro
A ideia é que o banco de dados seja facilmente adaptável para gerenciar também dados pertencentes a outros campos da neurociência.
"Está prevista, também, a construção de um portal para facilitar o acesso a todos os dados resultantes das pesquisas do NeuroMat e apoiar a integração dos pesquisadores e o acesso aos dados," explicou a professora Amanda Nascimento, da Universidade Federal de Ouro Preto, que participa da construção dessas ferramentas computacionais.
Fonte: Diário da saúde
Disponível em: http:<//www.diariodasaude.
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