Métodos baseados em inteligência artificial (IA) vêm se mostrando confiáveis no apoio ao diagnóstico de transtornos mentais. Essa é uma das conclusões de pesquisas conduzidas pelo brasileiro Francisco Rodrigues, pesquisador da Universidade de São Paulo (USP).
Em experimentos realizados em laboratório, imagens de ressonância magnética foram empregadas na geração de dados usados para treinar um algoritmo capaz de identificar a condição mental de pacientes com taxa de acerto superior a 90%. Os resultados foram divulgados em periódicos científicos de destaque, como Nature e PLOS One.
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“Conseguimos identificar quais regiões foram alteradas em uma pessoa com epilepsia, autismo ou esquizofrenia, por exemplo, e entender quais alterações estão relacionadas com aquele transtorno”, explica Rodrigues.
A técnica ainda se encontra em fase inicial de desenvolvimento, mas poderá futuramente auxiliar psicólogos e psiquiatras no diagnóstico automatizado dessas condições. O potencial é especialmente relevante em casos de sintomas semelhantes, que costumam gerar dúvidas clínicas, ou mesmo em estágios iniciais das doenças.
“Hoje com o procedimento tradicional, o psiquiatra não vai conseguir identificar se você vai desenvolver esquizofrenia daqui a dez anos, esse é o ponto”.
De acordo com o Censo de 2022, ao menos 2,4 milhões de brasileiros foram diagnosticados com transtorno do espectro autista (TEA). Além disso, 1,6 milhão de pessoas entre 15 e 44 anos convivem com esquizofrenia, enquanto outros 1,7 milhão, acima dos 60 anos, apresentam algum tipo de demência, como Alzheimer ou Parkinson.
Atualmente, o diagnóstico dessas condições depende da análise do histórico clínico feita por psicólogos e psiquiatras, além da aplicação de testes específicos. “Não há um marcador para os transtornos mentais, assim como há para o diabetes, por exemplo”, diz Rodrigues. “A ideia é de que no futuro, um escaneamento do cérebro seja capaz de dizer se a pessoa tem depressão, ou outra questão”.
Coleta de dados é desafio
Em São Paulo, as análises realizadas no laboratório se baseiam em imagens obtidas por exames de ressonância magnética e eletroencefalograma (EEG), que permitem mapear o cérebro e sua atividade elétrica em indivíduos saudáveis e em pacientes com algum tipo de transtorno. “Tiramos várias dessas medidas e inserimos em um sistema de aprendizagem de máquina”.
A obtenção desses dados, no entanto, representa um obstáculo importante para a pesquisa. Os exames de EEG podem apresentar imprecisões, enquanto as ressonâncias magnéticas são de difícil realização, sobretudo em determinados grupos de pacientes. “Como colocar uma pessoa com esquizofrenia ou que tenha déficit de atenção mais de 40 minutos parada dentro de uma máquina?”
Em razão dessas limitações, até agora os estudos envolveram apenas algumas dezenas de participantes. Para ampliar a base de dados, o pesquisador utilizou informações coletadas a partir de exames de ressonância magnética realizados nos Estados Unidos.
“Um dos grandes problemas que temos é o número limitado de participantes. Para que os métodos sejam mais precisos, a máquina precisa de dados, e quanto mais tem, mais aprende”, afirma Rodrigues.
Colaboração Brasil-Alemanha
É justamente em busca de novos dados, inclusive aqueles obtidos por meio de técnicas com minicérebros, que o pesquisador seguirá para a Alemanha. Em janeiro deste ano, Rodrigues esteve entre os 20 cientistas contemplados com o prêmio Friedrich Wilhelm Bessel, concedido pela fundação alemã Alexander von Humboldt. A premiação oferece 60 mil euros – cerca de R$ 370 mil – a pesquisadores estrangeiros cujas produções científicas tiveram impacto relevante em suas áreas.
“Essa colaboração com a Alemanha é extremamente importante. Já temos bastante experiência com a parte teórica de aprendizagem de máquina e modelos de sistemas complexos, trabalho com isso desde o meu doutorado em 2007. Só que na Alemanha eles conseguem coletar os dados”, conta.
Os minicérebros são produzidos a partir da extração de células do córtex cerebral de embriões de animais. Essas células são isoladas e cultivadas em placas, onde se desenvolvem. Um chip registra a atividade neuronal e os sinais elétricos trocados entre os neurônios, formando a base de dados utilizada nos estudos.
A expectativa é empregar essas informações para testar como diferentes intervenções, como medicamentos, modificam a dinâmica das redes neurais simuladas. Ainda assim, os organoides não reproduzem toda a complexidade do cérebro humano e funcionam como modelos experimentais.
Formado em Física pela USP, Rodrigues iniciou sua relação acadêmica com a Alemanha em 2006, quando atuou como aluno visitante do Instituto Max Planck durante o doutorado.
Em 2011, passou a colaborar com a professora Cristiane Thielemann, da Universidade de Ciências Aplicadas de Aschaffenburg, em pesquisas envolvendo minicérebros. Foi ela quem o indicou ao prêmio Friedrich Wilhelm Bessel.
Até o fim de 2026, o pesquisador seguirá para Frankfurt, onde dará continuidade aos estudos por um ano. Nesse período, também ministrará dois cursos ligados à sua área de atuação – sistemas complexos e aprendizagem de máquina – na Fundação Humboldt.
Ao retornar ao Brasil, a intenção é dar prosseguimento às pesquisas. No entanto, um método amplo de previsão e diagnóstico de transtornos mentais ainda deve levar cerca de dez anos para se tornar disponível.
“Já sabemos que funciona, mas o protocolo de coleta de dados ainda é muito restrito, tem que passar por um processo de implementação da Anvisa [Agência Nacional de Vigilância Sanitária] e isso demora”.
(Com informações de g1)
(Foto: Reprodução?Freepik)
