UFPB estuda IA para diagnosticar doenças neurodegenerativas

A Universidade Federal da Paraíba (UFPB), instituição vinculada ao Ministério da Educação (MEC), estudará o uso da inteligência artificial (IA) para o diagnóstico e o monitoramento de diversas condições de saúde. É o que indicam pesquisadores que integram o projeto “Biomarcadores vocais e neurofisiológicos para predição, diagnóstico e monitoramento da saúde”, previsto para iniciar os estudos em 2025. A pesquisa receberá investimentos de cerca de R$ 5 milhões do governo federal. 

A iniciativa estudará a viabilidade de desenvolvimento de sensores com IAs que aprendam a identificar mudanças de padrão em marcadores biológicos, como a voz humana, para indicar possíveis transtornos mentais ou neurodegenerativos, como esquizofrenia, depressão, Alzheimer, doença de Parkinson e esclerose lateral amiotrófica (ELA).  

De acordo com Leonardo Lopes, professor do Centro de Ciências da Saúde da UFPB, o investimento da União será destinado ao treinamento das equipes envolvidas e à aquisição de equipamentos de ponta. As tecnologias farão o mapeamento, em tempo real, do funcionamento do cérebro, dos músculos e de outras estruturas corporais durante atividades diversas, como a fala, a interação social e o desempenho motor. 

Em seguida, com os dados coletados por esses equipamentos, será possível o desenvolvimento dos sistemas de inteligência artificial e dos sensores nos quais a IA será embarcada, para monitorar a evolução dessas doenças de maneira não invasiva e contínua. 

“Alunos e professores vão precisar ser treinados para usar os equipamentos e para aprenderem a interpretar os dados que essa tecnologia gera. São equipamentos que permitem ver dados comportamentais — ou seja, aqueles que a gente vê a olho nu, como o comportamento, a interação, a linguagem, a comunicação —, mas ver também o que está acontecendo em termos neurofisiológicos. Com essa interação, o pesquisador vai ter dados muito mais robustos para desenvolver seus estudos”, explicou Lopes, líder do Laboratório Integrado de Estudos da Voz da UFPB, uma das unidades participantes. 

Segundo o docente, a detecção precoce de condições mentais e neurodegenerativas apenas pela análise da voz se deve à complexidade da fala humana. Assim, para ser produzida, a voz se liga a outras estruturas do corpo e a áreas do cérebro, de modo que qualquer alteração nesses pontos pode afetá-la, ainda que sutilmente. Geralmente, essas pequenas mudanças são imperceptíveis ao ouvido humano, mas conseguem ser reconhecidas por IA. 

Políticas de saúde – Outro laboratório que participa da iniciativa é o Laboratório de Neurociência Social, do Centro de Ciências Humanas, Letras e Artes da UFPB, pois realiza estudos sobre transtornos da neurocognição, da mente e do neurodesenvolvimento. Para Nelson Torro, professor do laboratório, identificar biomarcadores que antecipam como os pacientes responderão a tratamentos pode ajudar a definir estratégias mais assertivas. “Os resultados do subprojeto podem influenciar políticas públicas de saúde, visando aprimorar os protocolos de diagnóstico e tratamento dos transtornos neurocognitivos, como a doença de Alzheimer, e do neurodesenvolvimento, como o transtorno do espectro autista”, afirmou. 

Interdisciplinaridade – A iniciativa envolve, ao todo, 22 pesquisadores de 12 programas de pós-graduação da UFPB e de outras instituições, que atuam em diversas áreas do conhecimento. 

“A equipe da saúde vai agir, por exemplo, na recepção, no diagnóstico, na coleta dos sinais eletrofisiológicos dos pacientes e voluntários. Já os profissionais da computação e de estatística colaborarão para criar e aperfeiçoar, com retroalimentação, a inteligência artificial, a partir dos dados extraídos. Depois que isso vira um conhecimento, é necessário implantar a tecnologia em um sensor, e aí entra a equipe da engenharia de materiais, pois esse sensor precisa ser feito do melhor material possível para cumprir sua função”, explicou Lopes. 

UFPB e inteligência artificial – A UFPB tem um histórico de aplicação da IA à saúde, como é o caso do algoritmo desenvolvido por pesquisadores da engenharia mecânica e da medicina que usa a IA para ajudar a diagnosticar insuficiência cardíaca pela análise da voz dos pacientes (saiba mais). 

A expectativa é que os futuros sensores possam ser comercializados a um custo acessível, oferecendo soluções para o monitoramento da saúde, com impactos na otimização de recursos humanos e financeiros da área. “No futuro, os produtos desenvolvidos [...] e os resultados da pesquisa poderão ser usados não só para diagnosticar condições como autismo, Alzheimer e depressão, mas também para verificar pacientes em situações críticas. Por exemplo, a intensidade de dor de um paciente poderá ser monitorada por uma inteligência artificial, otimizando as visitas das equipes de enfermagem aos leitos, o que vai permitir a utilização dos recursos humanos e financeiros da melhor forma possível”, concluiu o professor. 

Este conteúdo é uma produção da UFPB, com apoio da Secretaria de Educação Superior (Sesu) do MEC