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Desafios matemáticos e computacionais da neurociência
O documento discute os desafios matemáticos e computacionais da neurociência. Apresenta exemplos como o transtorno do déficit de atenção e a necessidade de modelos que considerem as diferenças individuais no processamento cerebral. Também destaca a importância de compartilhar e padronizar dados científicos para permitir novas descobertas. O projeto NeuroMat busca criar um banco de dados aberto e ferramentas para armazenar e analisar experimentos neurológicos.
Desafios matemáticos e computacionais da neurociência
- 1. Desafios matemáticos ecomputacionais da neurociência Michelle Miranda Evandro Rocha Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão em Neuromatemática CEPID NeuroMat 11 de Outubro de 2014
- 2. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais NeuroMat - neuromat.numec.prp.usp.br neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 3. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais Por que estudar o cérebro? I É o órgão mais complexo do corpo humano I Tem um papel fundamental na memória, aprendizado, concentração, linguagem,... I Pouco se sabe sobre: Alzheimer’s, Déficit de Atenção, Autismo,... neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 4. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais Perguntas I O cérebro de uma criança com déficit de atenção processa informação da mesma forma do cerebro de uma crianca normal? I O cérebro de alguem que sofreu um acidente e perdeu conexões sensitivas e motoras processa uma estímulo externo da mesma forma de uma pessoa que não sofreu um acidente? I Será que o cérebro de alguem com alzheimer é estruturamente igual ao cérebro de uma pessoa normal? neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 5. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais Como responder à essas perguntas? neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 6. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais Desafios matemáticos da neurociência I Pessoas diferentes processam informação de forma diferente I Como encontrar modelos que levam em consideração essas diferenças? I Volume e complexidade das informações neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 7. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais Um exemplo - Transtorno do Déficit de Atenção I Afeta entre 3-5% de crianças I Sintomas: desatenção, inquietude e hiperatividade neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 8. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais Como são os dados? ADHD-Consortium neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 9. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais Mais desafios I Entender como esses números em cada voxel estão associados com o déficit de atenção I Como modelar o cérebro como um todo? neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 10. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais Por que é importante responder essas perguntas? I Melhor entendimento de como essas condições afetam o cérebro pode contribuir para tratamentos que minimizam as diferenças I Estudo nessa direção impactam a qualidade de vida das pessoas neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 11. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais Desafios computacionais da neurociência Problema I Repositórios de dados científicos para a área de neurociência ainda são raros I E os que existem utilizam muitos termos diferentes Um exemplo I Instituto de Neurologia Deolindo Couto - INDC/UFRJ I Recuperação de pacientes com lesão do plexo braquial, muito comum entre motociclistas que sofreram quedas neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 12. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais NeuroMat Um dos principais objetivos do NeuroMat é contribuir na mudança desse cenário Propostas I Modelar e criar banco de dados para a área de neurociência I Manter e compartilhar dados científicos I Criar ferramentas de software para acessar dados científicos I O que é software? I Propósito de um software? neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 13. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais NeuroMat - Banco de Dados e Portal Web neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 14. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais Ciência Aberta Movimento Ciência Aberta I Recomenda que ferramentas e dados utilizados pelos cientistas sejam disponibilizados publicamente para ampliar seus benefícios a toda a sociedade I Defendida por grandes agências de pesquisa no mundo, como NSF (Fundação Nacional da Ciência dos EUA) e FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo) neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 15. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais Desafios computacionais do NeuroMat I Armazenamento de experimentos que são realizados de formas diferentes I Armazenamento físico eficiente I Grande volume de dados I Busca rápida por informações neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 16. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais Padronização Por que padronizar dos diversos formatos de armazenamento dos experimentos em neurociência? I Facilitar a manutenção, recuperação, compartilhamento e reúso dos dados I Tornar possível a reprodução dos experimentos e a comparação entre estudos neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 17. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais Quais são os dados I Informações sobre os experimentos I Dados brutos I Dados derivados, gerados a partir dos dados brutos I Informações sobre o Laboratório de Pesquisa I Onde os dados foram coletados? I Quem foi o responsável pela coleta dos dados? I Quando foi coletado? neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 18. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais Como os dados se relacionam - 1 neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 19. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais Como os dados se relacionam - 2 neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 20. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais Como os dados se relacionam - 3 neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 21. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais Primeira fase do projeto I Objetivo: atender às demandas sistêmicas do Instituto de Neurologia Deolindo Couto (INDC-UFRJ) I Desenvolvimento de Sistema Web para gerenciamento de dados clínicos e de experimentos. neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 22. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais Funcionalidade - Cadastro de pacientes neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 23. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais Funcionalidade - Avaliação médica neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 24. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais Funcionalidade - Preenchimento de questionário neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 25. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais NeuroMat Para saber mais Site e Newsletter http://neuromat.numec.prp.usp.br/ Wikipedia http://pt.wikipedia.org/wiki/NeuroMat Facebook https://www.facebook.com/neuromathematics Github https://github.com/neuromat neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat
- 26. Introdução Desafios MatemáticosDesafios Computacionais Obrigado! neuromat.numec.prp.usp.br Desafios do NeuroMat