Encontros no NeuroMat: Osame Kinouchi compartilha sua pesquisa sobre atividades neuronais espontâneas

 

*Por Thais May Carvalho

No último dia 12 de junho, o professor Osame Kinouchi Filho veio da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto até a sede do CEPID NeuroMat, no campus da USP em São Paulo, para nos contar sobre a sua mais recente pesquisa: Self-organized critical balanced networks: a unified framework. Esse artigo foi feito em colaboração com os pesquisadores Mauricio Girardi-Schappo, Ludmila Brochini, Ariadne Costa e Tawan Carvalho.

Doutor em física e professor da USP de Ribeirão Preto, Osame está associado ao NeuroMat desde 2015, quando Antonio Carlos Roque da Silva Filho, um dos investigadores associados do núcleo, o convidou para integrar a equipe. Naquela época, Kinouchi já trabalhava com os neurônios estocásticos (também conhecidos como neurônios probabilistas), um modelo desenvolvido pelos professores Antonio Galves e Eva Löcherbach, dois dos principais pesquisadores do NeuroMat.

Porém, Osame e a sua equipe têm uma abordagem voltada mais para a área da física estatística, enquanto as pessoas da sede em São Paulo se concentram na parte mais rigorosa dos teoremas e da matemática.

O artigo mais recente de Kinouchi, publicado em junho de 2019 e tema da sua última palestra no NeuroMat, fala sobre a atividade neural espontânea, ou seja, quando os neurônios estão ativos mesmo sem receber estímulos externos. Osame explica que algumas dessas atividades espontâneas da rede são responsáveis por determinadas patologias, dando como exemplo a epilepsia.

Nessa pesquisa, criando simulações com neurônios simplificados, foi possível notar que num determinado ponto dentro do Modelo de Brunel (mais especificamente no ponto-balanceado) existem avalanches neuronais, que é um tipo de atividade que segue a mesma lei de terremotos de Gutenberg-Richter.

Para Osame, isso significa que dois grupos que não se comunicam entre si, que são a comunidade de redes balanceadas (grupo de cientistas que segue o Modelo de Brunel e não pesquisa as avalanches neuronais) e a comunidade de redes críticas (grupo de cientistas que trabalha com a rede de avalanches), agora podem se unir em torno desse novo modelo, que mostra que ambos paradigmas, na verdade, se juntam em um só.

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Jornalismo Imersivo em Vídeos 360 Graus como Método de Divulgação dos Processos Científicos: o novo projeto do NeuroMat

Olá

Meu nome é Thais May Carvalho e sou formada em jornalismo pela Faculdade Cásper Líbero. Em junho, entrei para a equipe de difusão científica do CEPID NeuroMat com a bolsa do Programa José Reis de Incentivo ao Jornalismo Científico, da FAPESP.

Sob a supervisão do Dr. Fernando da Paixão e do João Alexandre Peschanski, que foi meu professor de Ciência Política no terceiro ano da faculdade, as minhas funções no NeuroMat são divididas em duas áreas: a prática e a teórica.

Para ajudar a divulgar o trabalho que está sendo feito aqui dentro, todos os meses será produzido um pequeno vídeo sobre as pesquisas realizadas no NeuroMat. Além disso, no final de novembro será divulgado um minidocumentário em 360 graus para mostrar como é o dia-a-dia dos pesquisadores da equipe que desenvolve o Cérebro Estatístico.

Já a parte teórica do meu trabalho será fazer um artigo para investigar como os vídeos em 360 graus funcionam como forma de divulgação científica. Essa nova ferramenta da comunicação ajuda a contar histórias sem a quarta fronteira, ou seja, diminuindo a distância entre o que é vivido pelos personagens e o espectador, criando assim uma maior imersão na narrativa. Como essa é uma área ainda muito nova no jornalismo (as primeiras produções em realidade virtual começaram no começo dessa década), ainda não há muita produção bibliográfica que aborde o uso do 360 jornalisticamente, em especial no jornalismo de divulgação científica.

Dessa forma, nós buscaremos explorar essa nova fronteira da comunicação, tentando aproximar o público, por meio dos vídeos em 360 graus, do trabalho que os cientistas fazem diariamente no NeuroMat.

A terceira área expositiva da exposição NeuroMat

* Por Giovanna Fontenelle

O CEPID NeuroMat realiza, atualmente, um projeto de exposição científica, com o intuito de atuar ainda mais na difusão do conhecimento em neuromatemática. Por enquanto, os objetos do evento estão programados para serem divididos em três áreas expositivas: (1) córtex, (2) cérebro estatístico e (3) como fazer estatísticas sobre o cérebro.

Na terceira área expositiva, a intenção é desenvolver um objeto que ajude na compreensão estatística dos desafios científicos do CEPID NeuroMat. Um exemplo é o Fla-Flu do cérebro, que ilustra a Lei dos Grandes Números.

Referências para a construção deste objeto são o texto “Fla-Flu no Cérebro”, redigido por Antonio Galves e publicado na revista Mente & Cérebro, aqui, e o filme que foi realizado a partir desse texto, aqui.

As outras áreas expositivas foram exploradas em posts do blog Traço de Ciência. Acesse o primeiro neste link e, o segundo, aqui.

A segunda área expositiva da exposição NeuroMat

* Por Giovanna Fontenelle

O CEPID NeuroMat realiza, atualmente, um projeto de exposição científica, com o intuito de atuar ainda mais na difusão do conhecimento em neuromatemática. Por enquanto, os objetos do evento estão programados para serem divididos em três áreas expositivas: (1) córtex, (2) cérebro estatístico e (3) como fazer estatísticas sobre o cérebro.

Na segunda área, o cérebro estatístico, planeja-se exemplificar o conceito de cérebro estatístico. Para esta seção, espera-se usar o Jogo do Goleiro, como objeto, assim como concertos de música.

O Jogo do Goleiro está associado ao estudo do aprendizado estrutural. Este objeto integra uma linha principal de pesquisa do CEPID NeuroMat. Já nos concertos, a ideia é trabalhar com piano e música no estilo jazz.

A primeira área expositiva foi explorada em outro post do blog Traço de Ciência. Acesse-o aqui.

A primeira área expositiva da exposição NeuroMat

* Por Giovanna Fontenelle

O CEPID NeuroMat realiza, atualmente, um projeto de exposição científica, com o intuito de atuar ainda mais na difusão do conhecimento em neuromatemática. Por enquanto, os objetos do evento estão programados para serem divididos em três áreas expositivas: (1) córtex, (2) cérebro estatístico e (3) como fazer estatísticas sobre o cérebro.

A primeira área, o córtex, trabalhará com neuroanatomia e fisiologia. Por enquanto, esta seção conterá dois possíveis objetos: o Holograma e o Grafo (ou rede) de Hebb.

A intenção do Holograma é representar uma coluna vertical. Este objeto contará com uma estrutura para mostrar o sistema de neurônios disparando de forma nivelada.

Cientificamente, trata-se da elaboração de uma simulação computacional do modelo com 105 neurônios. A referência científica central do objeto é Galves & Löcherbach (2013) e artigos subsequentes.

O responsável pela simulação será Antonio Carlos Roque da Silva Filho. O objeto físico será projetado e realizado por Juan Ojea.

Já o Grafo de Hebb tem a intenção de exemplificar o princípio de Donald Hebb, desenvolvido em 1948: “neurons which fire together wire together.”

A ideia é construir um sistema de múltiplas cordas coloridas e luminosas, as quais o público teria que encaixar em determinados locais para conectar a rede e levar a disparos. Esta estrutura será projetada e montada por Antonio Galves e Juan Ojea.

As outras áreas expositivas foram exploradas em posts do blog Traço de Ciência. Acesse a segunda aqui e, a terceira, neste link.

O local da exposição do CEPID NeuroMat

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Entrada do Parque CienTec (Crédito: Wikimedia Commons/Joalpe – Own work, CC BY-SA 4.0)

* Por Giovanna Fontenelle

O CEPID NeuroMat realiza, atualmente, um projeto de exposição científica, com o intuito de atuar ainda mais na difusão do conhecimento em neuromatemática. No momento, a equipe NeuroMat está em negociação para decidir sobre o possível local do evento.

Por enquanto, o principal espaço sugerido para a iniciativa é o Parque de Ciência e Tecnologia da USP (Parque CienTec). Trata-se de um museu da Universidade de São Paulo, dirigido por Alessandra Fernandes Bizerra.

O Parque CienTec é uma instituição cultural e um museu a céu aberto, que tem como intuito atuar na difusão da ciência. A instituição atua nas áreas de física, meteorologia, microbiologia, geofísica e matemática. Seu foco é são crianças e jovens, estudantes do ensino fundamental e médio. Porém, também recebe pesquisadores e acadêmicos, que desenvolvem seus estudos no local.

As exposições projetadas no parque funcionam de forma interativa, com o intuito de despertar o interesse científico já na idade de formação educacional e profissional. O envolvimento do CEPID NeuroMat atuará justamente neste sentido, mas na área científica na qual atua.

No dia 15 de maio de 2018, membros do NeuroMat visitaram o Parque CienTec para conhecer os limites do local, assim como seus prédios e salas, com o intuito de estudar o melhor espaço para a exposição.

A visita foi fotografada e as imagens estão disponíveis nesta categoria da Wikimedia Commons.

A visita feita pelo NeuroMat no Parque CienTec

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Alessandra Bizerra, diretora, apresentando a maquete do CienTec a Antonio Galves, Claudia Vargas e Giovanna Fontenelle (Crédito: Wikimedia Commons/Joalpe – Own work, CC BY-SA 4.0)

* Por Giovanna Fontenelle

A equipe NeuroMat, composta por Antonio Galves, Claudia Vargas, João Alexandre Peschanski e Giovanna Fontenelle, realizou uma visita ao Parque CienTec, no dia 15 de maio de 2018. O intuito da ida era conhecer a área e determinar se a exposição de difusão científica do CEPID NeuroMat poderia efetivamente tomar forma no local.

A visita também foi acompanhada Alessandra Bizerra, diretora do CienTec, e por Juan Ojea, artista plástico que desenvolverá os objetos da exposição.

Durante o percurso, os envolvidos conheceram vários prédios e salas do parque, além de ver o trabalho desenvolvido pela instituição. Com a visita, foi possível entender melhor a dimensão espacial que a exposição poderia ocupar.

Não houve uma decisão final sobre o melhor espaço para a exposição. Porém, na ocasião, foi criado o verbete da Wikipédia sobre o Parque CienTec, ainda em construção.

A visita foi fotografada e as imagens estão disponíveis nesta categoria, no Wikimedia Commons.