Estudo apresenta método pioneiro para ouvir estrutura do cérebro

Uma equipa multidisciplinar de profissionais das áreas da astrofísica, neurociência, engenharia e música apresentou um método pioneiro para ‘ouvir’ a estrutura do cérebro humano, desenvolvido com ferramentas matemáticas para o estudo do Universo.

Publicado na revista Nature Scientific Reports, o estudo apresenta a primeira sonificação de ordem superior aplicada a dados de ressonância magnética estrutural (RM), referiu esta quinta-feira o Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC).

Esta técnica consiste em transformar a informação tridimensional do cérebro em som, tendo em conta as relações espaciais e a estrutura complexa dos dados.

Para tal, são utilizadas ferramentas matemáticas originalmente desenvolvidas para o estudo da estrutura em larga escala do Universo, permitindo aos investigadores perceber padrões ocultos através da audição.

O trabalho deriva do projeto “Cérebro Cósmico”, liderado por Francisco-Shu Kitaura, investigador do IAC e da Universidade de La Laguna, que adapta técnicas de análise cosmológica à neuroimagiologia com o objetivo a longo prazo de compreender o envelhecimento cerebral e, potencialmente, auxiliar na deteção precoce de doenças neurodegenerativas.

No cerne desta inovação está a utilização de ferramentas matemáticas avançadas, conhecidas como estatística de ordem superior, aplicadas a exames de ressonância magnética do cérebro.

Em cosmologia, estas técnicas são utilizadas para analisar como as galáxias se organizam e agrupam em estruturas complexas no Universo, mas agora esta abordagem está a ser aplicada ao estudo do cérebro humano, permitindo a deteção e uma descrição mais detalhada da riqueza e complexidade da sua arquitetura interna.

Assim, a partir da análise avançada de exames de ressonância magnética, a equipa traduz variações na estrutura cerebral numa vasta gama de sons e notas musicais.

“O resultado demonstra que as formas tridimensionais complexas do cérebro podem ser convertidas em padrões audíveis com uma perda mínima de informação relevante”, explicou Kitaura.

O cientista acrescentou que esta abordagem estabelece uma base sólida e quantificável para a sonificação, com potencial para ser aplicada a outros tipos de dados complexos em áreas como a ciência, a engenharia e a medicina.

O estudo baseia-se diretamente no trabalho anterior da equipa (composta por Aurelio Carnero Rosell, Marc Huertas-Company, Niels Janssen, Antonella Maselli e Ernesto Pereda, juntamente com Francisco-Shu Kitaura), que já tinha demonstrado que estas ferramentas matemáticas permitem a extração de informações importantes das imagens de ressonância magnética, como a estimativa da idade cerebral.