Saúde
IA é capaz de entender relação entre atividade cerebral e doenças; entenda
Pesquisadores do Baylor College of Medicine e da Universidade de Yale incorporaram inteligência artificial (IA) generativa para criar modelo voltado ao cérebro. O Brain Language Model (BrainLM) foi criado com o intuito de modelar o cérebro sob abordagem teórica e determinar como as atividades cerebrais se relacionam ao comportamento humano e às doenças cerebrais.
“Há muito tempo, sabemos que a atividade cerebral está relacionada ao comportamento de uma pessoa e a muitas doenças, como convulsões ou Parkinson“, disse o Dr. Chadi Abdallah, professor-associado do Departamento Menninger de Psiquiatria e Ciências do Comportamento em Baylor e co-autor correspondente da pesquisa, publicada como artigo de conferência no ICLR 2024.
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O doutor pontuou ainda que “as imagens cerebrais funcionais ou ressonâncias magnéticas funcionais nos permitem observar a atividade cerebral em todo o cérebro, mas, anteriormente, não conseguíamos capturar totalmente a dinâmica dessas atividades no tempo e no espaço usando ferramentas tradicionais de análise de dados”.
Mais recentemente, as pessoas começaram a usar o aprendizado de máquina para capturar a complexidade do cérebro e como ela se relaciona com doenças específicas, mas isso acabou exigindo o registro e o exame completo de milhares de pacientes com um determinado comportamento ou doença, um processo muito caro.
Dr. Chadi Abdallah, professor-associado do Departamento Menninger de Psiquiatria e Ciências do Comportamento em Baylor e co-autor correspondente da pesquisa
O advento da IA permitiu a criação de ferramentas generativas, capazes de criar modelos para tarefas específicas ou para certos tipos de pacientes. Como bem exemplifica o MedicalXpress, a IA generativa pode atuar como um detetive e descobrir padrões ocultos em conjunto de dados.
Quando analisam os pontos de dados e suas relações, os modelos podem aprender a dinâmica subjacente, ou seja, como e por que as coisas mudam e evoluem. Eles são ajustados para compreender diversos tópicos.
No caso deste modelo em particular, foi utilizada IA generativa para captar como funciona a atividade cerebral, seja a partir de um distúrbio, seja a partir de doença específica.
Dessa forma, pode-se aplicar isso a qualquer população, sem ser necessário conhecer o comportamento do indivíduo, tampouco informações sobre sua doença, histórico ou idade. A ferramenta precisa apenas da atividade cerebral para ensinar ao computador e ao modelo de IA utilizados como a atividade cerebral evolui no espaço e no tempo.
Como fazer a IA ler relação cérebro-doenças
- Para montar o modelo, a equipe realizou 80 mil exames em 40 mil pessoas;
- A seguir, treinaram o modelo para descobrir a relação ao longo do tempo entre essas atividades;
- Na primeira etapa, o pré-processamento, resumiu os sinais e removeu ruídos irrelevantes;
- Os resumos foram então colocados em modelo de aprendizado de máquina e mascaram uma parcela dos dados de cada pessoa;
- Uma vez que o modelo aprendeu a dinâmica, os pesquisadores o testaram em grupo de testes que não havia participado da pesquisa até então;
- Eles também o testaram em várias amostras para entender até que ponto o modelo seria capaz de generalizar o que aprendeu com dados obtidos de diferentes pessoas, tais como adultos mais velhos e jovens.
Se quisermos fazer ensaio clínico para desenvolver medicamento para a depressão, por exemplo, pode custar centenas de milhões de dólares porque é necessário inscrever grande número de pacientes e tratá-los durante longo período.
Com o poder do BrainLM, podemos, potencialmente, cortar esse custo pela metade, matriculando apenas metade dos indivíduos, usando o poder do BrainLM para selecionar os indivíduos que mais gostariam de se beneficiar de um tratamento. Assim, o BrainLM pode aplicar o conhecimento aprendido com os 80 mil exames para aplicá-lo a esses assuntos de estudo específicos.
Dr. Chadi Abdallah, professor-associado do Departamento Menninger de Psiquiatria e Ciências do Comportamento em Baylor e co-autor correspondente da pesquisa
Descobertas
Com os testes, os cientistas descobriram que o BrainLM obteve bom desempenho com várias das amostras, sem contar que ele também prevê melhor a gravidade de depressão, ansiedade e transtorno de estresse pós-traumático (TEPT) do que ferramentas de aprendizado de máquina que não possuem IA generativa.
Descobrimos que o BrainLM está funcionando muito bem. Ele está prevendo a atividade cerebral em nova amostra oculta durante o treinamento, além de ter bom desempenho com dados de novos scanners e de nova população.
Esses resultados impressionantes foram alcançados com exames de 40 mil indivíduos. Agora, estamos trabalhando para aumentar consideravelmente o conjunto de dados de treinamento.
Quanto mais forte for o modelo que pudermos construir, mais poderemos fazer para ajudar no atendimento ao paciente, como desenvolver novos tratamentos para doenças mentais, ou orientar a neurocirurgia para convulsões ou DBS [Deep Brain Simulation, ou estimulação cerebral profunda].
Dr. Chadi Abdallah, professor-associado do Departamento Menninger de Psiquiatria e Ciências do Comportamento em Baylor e co-autor correspondente da pesquisa
Agora, os pesquisadores querem aplicar o modelo em futuras pesquisas para prever doenças relacionadas ao cérebro.
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O SUS incluiu o Teste Imunoquímico Fecal (FIT) no rastreamento do câncer colorretal. O exame será destinado a homens e mulheres assintomáticos de 50 a 75 anos e deverá ser repetido a cada dois anos.
A medida foi publicada no Diário Oficial da União nesta segunda-feira (10). Segundo o Ministério da Saúde, a iniciativa pode ampliar o acesso à prevenção e à detecção precoce da doença para mais de 40 milhões de brasileiros.
Exame detecta sangue que não aparece a olho nu
O FIT é um exame de fezes que identifica pequenas quantidades de sangue oculto, invisíveis a olho nu. Esse sinal pode estar relacionado a pólipos, lesões pré-cancerígenas ou câncer no intestino.
A tecnologia é diferente da utilizada nos métodos antigos de pesquisa de sangue oculto. O FIT emprega anticorpos específicos para identificar sangue humano, aumentando a precisão do teste.
A coleta acontece em casa. O paciente recebe um kit, retira uma pequena amostra das fezes com uma haste própria e a coloca em um tubo coletor. Depois, o material é enviado para análise laboratorial.
Entre as principais vantagens do exame estão:
- não exige preparo intestinal;
- não precisa de dieta restritiva antes da coleta;
- pode ser feito com apenas uma amostra;
- é menos invasivo;
- tem maior adesão da população.
Segundo o Ministério da Saúde, o teste apresenta sensibilidade entre 85% e 92% para identificar possíveis alterações.
FIT amplia opção de rastreamento
O novo procedimento será oferecido na modalidade ambulatorial e está classificado como procedimento de atenção básica. O rastreamento deverá ser realizado a cada dois anos.
O FIT também é mais conveniente e mais barato para o rastreamento populacional do que a realização de colonoscopias em toda a população assintomática.
De acordo com especialistas, o exame já é utilizado em programas internacionais de rastreamento e ajuda a reduzir a mortalidade por câncer de intestino ao ampliar o diagnóstico precoce.
Quem poderá fazer o teste pelo SUS?
A portaria determina que o procedimento seja usado exclusivamente no “rastreamento bienal de pessoas assintomáticas”. Portanto, não deve ser utilizado para investigar pessoas com sintomas ou suspeita clínica de câncer.
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A norma passa a valer com a publicação, mas o novo procedimento será registrado nos sistemas do SUS a partir do próximo mês.
A portaria também altera a descrição do procedimento já existente de pesquisa de sangue oculto nas fezes. A partir da mudança, ele contemplará diferentes métodos e técnicas para o rastreamento do câncer colorretal.
Para homens e mulheres assintomáticos entre 50 e 75 anos, deverá ser registrado especificamente o procedimento referente ao teste imunoquímico fecal.
A inclusão do FIT amplia as ferramentas disponíveis no SUS para a prevenção e a detecção precoce do câncer colorretal.
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As canetas emagrecedoras ganharam espaço no tratamento da obesidade, mas o preço ainda deixa esses medicamentos fora do alcance de muitos brasileiros. Segundo a Deutsche Welle (DW), a barreira financeira pesa especialmente sobre as populações de baixa renda, que também apresentam maior incidência da doença.
Sem condições de manter o tratamento, pacientes podem desistir ou buscar produtos no mercado ilegal. Hoje, nenhuma caneta emagrecedora está disponível no Sistema Único de Saúde (SUS).
Medicamentos mais eficazes, mas caros
Dados mais recentes do Vigitel, do Ministério da Saúde, apontam que 25,7% dos adultos brasileiros enfrentam um quadro de obesidade. A doença pode causar outros problemas, como diabetes, câncer e dificuldades cardiovasculares.
Os medicamentos mais novos apresentam resultados superiores aos tratamentos antigos. Enquanto estes costumavam levar à perda de 5% a 10% do peso corporal, remédios que simulam a ação do GLP-1, como Wegovy e Ozempic, podem chegar a 17%. Com a tirzepatida, princípio ativo do Mounjaro, o índice pode alcançar 22%.
O acesso, porém, continua limitado. Um levantamento da NielsenIQ Brasil mostrou que as canetas estão presentes em cerca de 5% dos lares brasileiros. Em 84% deles, os medicamentos provocam impacto alto ou moderado no orçamento mensal.
Para o endocrinologista Paulo Miranda, coordenador do Departamento Internacional da Sociedade Brasileira de Endocrinologia e Metabologia (SEBM), a desigualdade no acesso é uma preocupação mundial. “É preciso haver a inclusão dessas medicações dentro de um custo aceitável para o público que pode se beneficiar desses tratamentos.”
Semaglutida ficou mais barata
A queda da patente da semaglutida abriu espaço para novos fabricantes e ajudou a reduzir os preços. Em junho, chegou às farmácias a primeira caneta brasileira com esse princípio ativo, a Ozivy, produzida pela EMS. Outros cinco medicamentos à base de semaglutida também tiveram registros aprovados pela Anvisa.
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O Ministério da Saúde afirma que o aumento da concorrência deve provocar uma redução significativa dos preços. Especialistas citam quedas de até R$ 1 mil mensais em alguns tratamentos.
A tirzepatida, no entanto, continua mais cara. Os tratamentos com Mounjaro partem de R$ 1,5 mil e chegam a R$ 3 mil por mês.
Se não cabe no orçamento, é melhor nem começar, porque, de fato, se você suspender, a tendência é o peso retornar para o inicial.
Rachel Teixeira, endocrinologista, à DW.
Ela também alerta que o tratamento não deve ser encarado como uma despesa temporária.
O risco do mercado ilegal
O combate à obesidade não depende apenas dos medicamentos. Acompanhamento nutricional e atividade física também fazem parte do tratamento e podem elevar os custos. Para Bruno Gualano, presidente do Centro de Medicina do Estilo de Vida da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (USP), o acesso a uma rotina saudável também é desigual.
- Alimentação saudável pode custar mais;
- Atividade física depende do acesso a espaços adequados;
- O tratamento medicamentoso pode ser contínuo;
- O preço pode levar pacientes a abandonar a terapia;
- Produtos ilegais não oferecem garantia de qualidade e segurança.
Sem dinheiro para o tratamento regular, algumas pessoas recorrem a canetas contrabandeadas. A prática é condenada pela Anvisa, já que não há garantia sobre procedência, pureza, transporte ou armazenamento.
Para especialistas, ampliar o acesso aos tratamentos é essencial para evitar que pacientes fiquem entre o alto custo dos medicamentos e o risco de produtos irregulares.
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Depois de seis anos sem conseguir movimentar o corpo do pescoço para baixo, Dong Hui voltou a segurar uma caneta e escrever o próprio nome. O resultado veio após o uso de um implante cerebral chamado NEO.
O caso, publicado em artigo do The Conversation, mostra como interfaces cérebro-computador começam a deixar os centros de pesquisa e ganhar espaço na medicina para auxiliar pessoas com lesões no sistema nervoso.
Implante cria nova ponte entre cérebro e movimentos
Dong Hui sofreu uma lesão medular aos 33 anos que interrompeu a comunicação entre o cérebro e o restante do corpo. Os comandos para movimentar as mãos continuavam sendo enviados, mas não conseguiam chegar aos músculos.
Após uma cirurgia para receber o NEO e onze meses de reabilitação, ele conseguiu realizar novamente uma tarefa simples, mas simbólica: escrever. Primeiro registrou seu nome e depois acrescentou a palavra “Obrigado”.
Segundo Kemel A. Ghotme, neurocirurgião pediatra e professor de neurociência translacional da Universidade de La Sabana, na Colômbia, “o extraordinário não foi apenas o fato de ele ter voltado a escrever, mas a maneira como conseguiu fazer isso.“
Desenvolvido pela empresa chinesa Neuracle Technology em parceria com pesquisadores da Universidade de Tsinghua, em Pequim, o implante registra a atividade do córtex motor. A inteligência artificial analisa esses sinais e aprende a interpretar as intenções de movimento do usuário.
Como funciona a tecnologia NEO
As interfaces cérebro-computador funcionam como uma alternativa para contornar falhas na comunicação entre cérebro e corpo. O sistema capta diretamente os sinais cerebrais e os transforma em comandos para equipamentos externos.
No caso de Dong Hui, esses comandos ajudaram a controlar uma luva robótica durante a reabilitação. A ideia dos pesquisadores, porém, vai além: combinar sinais do cérebro com estímulos sensoriais para estimular a capacidade do sistema nervoso de se reorganizar.
Entre os principais diferenciais do NEO estão:
- Captura da atividade cerebral na superfície da dura-máter.
- Menor invasividade em comparação com implantes inseridos no tecido cerebral.
- Uso de inteligência artificial para interpretar comandos motores.
- Aprovação para uso clínico em pessoas com tetraplegia que atendam aos critérios estabelecidos.
Tecnologia chega mais perto dos hospitais
O principal marco do NEO é que uma interface cérebro-computador invasiva deixou de ser apenas uma experiência científica e passou a ser reconhecida como dispositivo médico comercial.
Estamos diante de uma das mais profundas reviravoltas conceituais da medicina contemporânea.
Kemel A. Ghotme, neurocirurgião pediatra e professor de neurociência translacional da Universidade de La Sabana, em artigo no The Conversation.
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Apesar do avanço, a tecnologia também levanta novas perguntas: quem terá controle sobre os dados cerebrais? Como proteger essas informações? E como garantir que esse tipo de tratamento esteja disponível para quem precisa?
A história de Dong Hui mostra que o impacto dessas soluções vai além dos laboratórios. Para uma pessoa que perdeu movimentos básicos, recuperar a capacidade de escrever uma palavra pode representar uma mudança enorme na relação com o mundo.
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