Neuromatemática, a nova ciência do cérebro

Aline Naoe

14 de abril de 2014      

 

A neurociência ainda não dispõe de um quadro conceitual para interpretar em nível elevado de abstração dados obtidos em experimentos laboratoriais. A situação desta área do saber pode ser diagnosticada, assim, como rica em dados e pobre em teoria. Para sanar esse problema, são necessários novos modelos matemáticos que deem conta dos dados experimentais observados, ou seja, um novo campo da matemática.

Esta nova ciência do cérebro se chama neuromatemática, e é o que estuda o professor Antonio Galves, do Instituto de Matemática e Estatística (IME) da USP. Galves é coordenador do Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepid) em Neuromatemática, o NeuroMat, financiado pela Fapesp. A empreitada conta com uma equipe composta por matemáticos de áreas diversas, além de neurocientistas, cientistas da computação e médicos da USP e de instituições nacionais e internacionais. “Trata-se de um centro de matemática pura, inspirado nas questões que a neurobiologia nos coloca”, explica Galves.

Conexões matemáticas

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 dado, 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.

Uma das experiências realizadas pelo centro de pesquisa 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 do cérebro

A atuação dos Cepids financiados pela Fapesp prevê, além da investigação científica, a contribuição com a inovação por meio da transferência tecnológica. No caso do NeuroMat, esse objetivo é embasado nos princípios da ciência aberta: pesquisas financiadas com dinheiro público devem ser acessíveis a todos e beneficiar toda a sociedade. Em especial, no NeuroMat são desenvolvidas ferramentas computacionais que serão disponibilizadas à comunidade científica para uso em pesquisa, propiciando, dessa forma, avanços na saúde pública.

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, que sofreram lesões no plexo braquial. Trata-se de pessoas que devido, por exemplo, a um acidente de moto, tiveram o sistema que controla os movimentos e sensações no braço gravemente comprometido. Nesse cenário, o banco de dados tem como principal objetivo descrever e armazenar os dados destes experimentos e análises de forma padronizada, além de promover eficiência e segurança no armazenamento e busca de dados.

A construção do repositório de dados, coordenada pela professora do Departamento de Ciência da Computação do IME Kelly Braghetto, vem sendo desenvolvido junto ao Centro de Competência em Software Livre (CCSL) da USP. A ideia é que o banco de dados hoje desenvolvido para o INDC seja facilmente adaptável, para gerenciar também dados pertencentes a outros campos da neurociência, explica a professora de Ciência da Computação da Universidade Federal de Ouro Preto, Amanda Nascimento, que participa da construção dessas ferramentas computacionais. “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”, comenta Amanda.

Segundo o coordenador do NeuroMat, Antonio Galves, a participação de profissionais da computação, incluindo especialistas, pesquisadores e estudantes de graduação, mestrado e doutorado, trouxe um novo olhar às questões abordadas pelo projeto, melhorando a qualidade das reflexões, reforçando a importância da multidisciplinaridade para as atividades do grupo. “O Cepid também tem a função de formação de uma nova geração de pesquisadores”, observa o matemático.

Disponível em http://www5.usp.br/42539/projeto-liderado-pela-usp-investiga-a-neuromatematica-nova-ciencia-do-cerebro/. Acesso em 21 abr 2014.

Uma geração inteira movida a conexões

Esteban Walther

07 janeiro 2014

O crescimento vertiginoso do número de dispositivos conectados à internet fez surgir uma nova geração de consumidores. Para eles, a internet se tornou parte fundamental da forma como se comunicam e se expressam no dia a dia, transformando radicalmente seu estilo de vida. E é com muita naturalidade que vemos essa nova geração se envolver com conteúdo em todas as plataformas e todas as telas, quando e onde querem. Atingir esses novos e poderosos consumidores é um trabalho árduo, mas é também uma grande oportunidade para as marcas que realmente os compreenderem.

Geração C é o termo que usamos para descrever esse público. Isso porque seus integrantes são movidos por suas Conexões - armados de tecnologia, vivem o momento e estão sempre conectados; seu senso de Comunidade - com barreiras físicas praticamente inexistentes, formam novos grupos a cada momento, dos mais íntimos aos mais abrangentes; sua capacidade de Criar - a necessidade de expor sua identidade para o mundo guiam suas auto criações - desde fotos, vídeos, até conteúdos elaborados; sua vontade de Compartilhar - são os principais influenciadores dos dias de hoje, os propagadores de conteúdo que ajudam a moldar opiniões e liderar pensamentos.

Eles se envolvem em grupos distintos, misturando influências de conhecidos e do mundo ao seu redor às suas paixões para criar um único núcleo de diálogo e amizade. São movidos pelo medo de ficar "de fora" e uma curiosidade global por tendências. A febre de Porta dos Fundos, por exemplo, fez ainda mais sucesso com a criação de um aplicativo que avisa quando sai um novo episódio, para você ser o primeiro a assistir, a comentar e compartilhar, claro.

A criação é natural para a Geração C, mas eles são seletivos - apenas acrescentam algo quando acham que é relevante e que pode ter impacto. Fazer o upload de um vídeo pode significar produzir um conteúdo totalmente original, ou pode significar deixar sua própria marca sobre algo que já existe - por exemplo, a paródia Adele - Show das Poderosas, que une dois dos grandes fenômenos da música pop recente em um único vídeo. Qualquer que seja o conteúdo, para a Geração C, a criatividade é composta de duas partes: em primeiro lugar, há o ato de criar alguma coisa, e em segundo, o ato de compartilhá-lo, e ambas etapas servem para satisfazer essa necessidade de criação de uma identidade e de auto expressão.

A Geração C também busca dar mais do que recebe: são curadores natos, matam sua sede de conexão através da busca por conteúdo "que valha compartilhar", incluindo o conteúdo de anunciantes, que pode ser usado para provocar uma reação e reforçar conexões emocionais dentro de sua comunidade. Basta olhar para o fenômeno Harlem Shakers - marcas que criaram seus próprios vídeos receberam milhões de visualizações, como Pepsi (6,6 milhões), Red Bull (5,9 milhões) e Topshop (1,4 milhões), confirmando que um bom “shake” merece ser compartilhado. Porque, para a Geração C, consumir conteúdo é apenas o início do processo.

O conhecimento é a moeda da Geração C. Eles buscam inspiração e informação em uma ampla variedade de fontes e isso tem uma razão: esse público, além de valorizar seu tempo, já possui uma nova forma de consumir notícias, formar opiniões. Eles se voltam para referências das pessoas nas quais confiam, usando listas de e-mail, feeds de redes sociais e agregadores de conteúdo para traçar um ecossistema de mídia que satisfaça suas necessidades funcionais e emocionais. E, quando encontram algo que amam, vão fundo, se tornando uma valiosa fonte de informação.

De muitas maneiras, o YouTube é a voz da Geração C, oferecendo inspiração através de entretenimento, informação e educação. No YouTube a Geração C pode encontrar conteúdo de amigos, de outros criadores e de marcas, que avaliam, no contexto daquele momento. E se o conteúdo ajuda a expressar o seu propósito, eles vão compartilhá-lo.

A Geração C recebe abertamente marcas em seu círculo social. Ser atraente, autêntico e “valer o compartilhamento” é o custo de entrada. A publicidade que não tiver essas características estará fora do radar deles. Para evitar isso, as marcas devem enfatizar valores e paixões autênticos que podem ser mobilizados e, em seguida, fornecer um ponto de encontro. Também devem estimular a participação da Geração C, envolvendo-os em design de produtos ou conectá-los com as causas que importam. E devem fazê-lo o quanto antes, já que em apenas sete anos este será o maior grupo de consumidores em grandes países, como o Brasil.

Disponível em http://www.proxxima.com.br/home/conectados/2014/01/07/Uma-gera--o-movida-a-conex-es.-Por-Esteban-Walther.html. Acesso em 07 jan 2014.

Brasil paga dez vezes mais por banda larga do que países desenvolvidos

Marina Lang

O Brasil paga dez vezes mais por acesso à conexão banda larga do que países desenvolvidos, segundo um estudo divulgado nesta segunda-feira pelo Ipea (Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada), em Brasília.

Enquanto na renda mensal dos brasileiros o gasto médio com banda larga no Brasil custava, proporcionalmente, 4,58% do valor total per capita de 2009, nos países desenvolvidos a mesma relação gravitava em torno de 0,5% --quase dez vezes menor, segundo os dados apresentados. Na Rússia, o índice caía para menos da metade no período, ou 1,68%.

Segundo o Ipea, são três os fatores que contribuem para o alto preço do serviço: baixo nível de competição, elevada carga tributária e baixa renda da população.

Dentre os pontos apresentados para melhoria do acesso à banda larga no Brasil, o Ipea defende a mudança da Lei Geral de Telecomunicações (1997), que posiciona a internet como um serviço agregado à telefonia; redução das desigualdades regionais (veja abaixo); redução de lacunas no mercado e no acesso; redução da carga tributária; e enfocar, além da infraestrutura, na qualidade da conexão.

O estudo vem em meio às intensas discussões sobre a adoção do Plano Nacional de Banda Larga, cujo objetivo é massificar o acesso à internet no país a preços menores que os praticados atualmente pelo mercado. A proposta do governo é oferecer a banda larga a preço em torno de R$ 30.

A projeção do Ipea indica ainda que redução de alíquota do imposto da banda larga para operadoras não vai resolver os problemas de preço e de abrangência a rincões brasileiros nos quais a conexão banda larga não chega.

O instituto evitou, contudo, defender diretamente a adoção de um mecanismo estatal para ampliação do acesso --embora o estudo aponte que haverá investimento do Estado em países desenvolvidos para ampliação do acesso residencial.

"A diferença do Brasil entre outros países está aumentando", disse o técnico João Maria de Oliveira, coautor do trabalho. "Independentemente do mecanismo [estatal ou não], o que deve acontecer é a livre participação. Em países como Austrália e Alemanha, existe a intervenção estatal para ampliação." Nesse âmbito, o estudo também cita países como Estados Unidos e França.

Falha na cobertura

Ao final de 2008, dos 58 milhões de domicílios brasileiros, 79% (46 milhões) não tinham acesso à internet, enquanto apenas 21% (12 milhões) desfrutavam desse serviço.

Segundo os dados projetados pelo instituto, a conexão banda larga chega a apenas 3,1% dos domicílios rurais brasileiros, percentual que totaliza 266 mil residências de um total de 8,6 milhões.

Estados isolados como Roraima e Amapá têm acessos residenciais praticamente inexistentes. No Nordeste, a banda larga chega a menos de 15% dos domicílios.

A disparidade entre o porcentual de acessos de banda larga em domicílios nas regiões rurais e urbanas é grande. No Centro-Oeste, regiões urbana e rural detém, respectivamente, 28,1% e 5,2%. Já no Nordeste a região urbana tem 14,3%, enquanto a região rural tem 1,1%. A região Norte tem 10,9% dos acessos na região urbana, e a região rural possui 1,9%.

No Sudeste, a região urbana tem 27,8% de domicílios com acesso à banda larga, enquanto o meio rural detém 5,5%.

O Sul vem com 29,6% dos acessos em áreas urbanas --na região rural, o número cai para 5,2%.

"A penetração no Brasil é bastante crítica", disse Luis Kubota, um dos técnicos responsáveis pelo estudo. Ele afirma ainda que, embora o preço tenha caído, a densidade de acesso ainda está abaixo dos padrões internacionais --mesmo em relação a países com nível de desenvolvimento econômico semelhante, como México e Turquia.

Segundo os técnicos do Ipea, o Brasil tem uma média de conexão de 1 Mbps (megabit por segundo), enquanto países como Japão e Coreia têm conexões de 100 Mbps. "Isso acontece por causa do uso de fibra óptica, que propicia velocidades mais altas", afirmou Kubota.

Na divisão por velocidade de conexão, 34% das residências têm até 256 Kbps, enquanto 20% apresentam conexão entre 256 Kbps e 1 Mbps. Outros 15% possuem conexões entre 1 e 2 Mbps. Conexões entre 4 e 8 Mbps ou acima disso correspondem a apenas 2% da população. Outros 23% não souberam responder as velocidades.

O Ipea defendeu abertamente o investimento de acesso mais veloz a longo prazo --a maioria dos países está pensando na 2ª geração de banda larga, enquanto o Brasil "nem resolveu a primeira", nas palavras do técnico Rodrigo Abdalla.

"O investimento na infraestrutura de banda larga não é um fim em si mesmo. Ele traz desenvolvimento em educação, transporte, saúde e energia elétrica", declarou Kubota, apontando que o aumento de 1% da conexão é diretamente proporcional ao aumento de 1,2% do PIB.

Com detalhes da abrangência nacional e internacional, o estudo é um dos maiores já feitos no país e compila dados do ICT Development Index e de instituições como a Anatel (Agência Nacional de Telecomunicações), do IBGE (Instituto Brasileiro de Pesquisa e Estatística), além da PNAD (Pesquisa Nacional de Amostra de Domicílios), extraídos entre os anos 2008 e 2009.