Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão em Neuromatemática

Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão em Neuromatemática
NeuroMat

Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão em Neuromatemática
Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão em Neuromatemática
Tipo	Centro de pesquisa
Fundação	2013
Sede	Universidade de São Paulo Brasil
Filiação	Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo Brasil
coordenador	Antonio Galves
Sítio oficial	Portal NeuroMat

O Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão em Neuromatemática (NeuroMat) foi estabelecido em 2013 na Universidade de São Paulo, em São Paulo, com o objetivo de integrar modelagem matemática e neurociência teórica, almejando o desenvolvimento de uma nova teoria do cérebro, a neuromatemática. O centro é coordenado pelo matemático Antonio Galves e financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo. NeuroMat reúne pesquisadores em matemática, ciência da computação, estatística, neurociência, biologia, física e comunicação, entre outros, de universidades brasileiras e estrangeiras. Um dos motes do projeto é a constatação de que a neurociência desenvolveu ferramentas para gerar uma "enorme massa de dados" a partir de recursos experimentais, mas não tem o quadro conceitual adequado para analisá-la, sendo a matemática capaz de fazer a conexão entre dados observados e análises mais abstratas.

NeuroMat é um centro de desenvolvimento e promoção de conhecimento livre.

Criação

NeuroMat é um dos 17 centros de pesquisa, inovação e difusão (CEPID) financiados pela FAPESP desde 2013. A seleção deste e outros CEPIDs durou cerca de vinte meses. Para serem selecionados, os cientistas envolvidos na criação do NeuroMat estabeleceram metas em relação a pesquisa, transferência tecnológica e difusão científica. O investimento da FAPESP no NeuroMat é de R$ 11.755.168,93.

Sede do NeuroMat na Universidade de São Paulo, em São Paulo

O centro de pesquisa foi instalado no prédio do Núcleo de Apoio à Pesquisa em Modelagem Estocástica e Complexidade (NUMEC), no Instituto de Matemática e Estatística da Universidade de São Paulo.

Na sua criação, a equipe inicial do NeuroMat contava com um coordenador do projeto e diretor científico, o matemático Antonio Galves (coordenador do projeto e diretor científico), e coordenadores das áreas de transferência tecnológica e difusão científica, respectivamente a fisiatra Linamara Rizzo Battistella e o físico Ernst Hamburger. Em 2014, o biólogo Gilberto Fernando Xavier assumiu o cargo de coordenador de difusão científica. NeuroMat também contava no momento de sua criação com os seguintes pesquisadores principais: Claudia Domingues Vargas, Jorge Stolfi, Luiz Renato Gonçalves Fonte, Nancy Lopes Garcia, Pablo Augusto Ferrari e Yoshiharu Kohayakawa.

O NeuroMat reúne pesquisadores de diversas universidades brasileiras, incluindo Universidade de São Paulo, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Universidade Federal do ABC, Universidade Estadual de Campinas, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Universidade Federal de Ouro Preto e Instituto Nacional de Matemática Pura e Aplicada. De fora do Brasil, a equipe do centro conta com integrantes no Centre National de la Recherche Scientifique da França, na Sapienza Università di Roma da Itália, na Universidad de la Republica do Uruguai, na Universiteit Utrecht da Holanda, da Universidad de San Andrés da Argentina, de Princeton University dos Estados Unidos, da Université de Cergy Pontoise da França, da Harvard Medical School dos Estados Unidos, do IBM Thomas J. Watson Research Center dos Estados Unidos, da Rockefeller University dos Estados Unidos, da University of Memphis dos Estados Unidos e da Universidad de Buenos Aires da Argentina.

Dentre os pesquisadores vinculados ao NeuroMat estão Antonio Carlos Roque da Silva Filho, Arnaldo Mandel, Fabio Kon, Florencia Graciela Leonardi, Jesus Enrique Garcia, Kelly Rosa Braghetto, Miguel Abadi, Sergio Neuenschwander e Veronica Andrea Gonzalez-Lopez.

Participam do comitê científico internacional Béla Bollobás, Charles Newman, David Brillinger, Leonardo Cohen, Michael Merzenich e Wojciech Szpankowski. O objetivo desse comitê, cuja existência é um traço distintivo dos centros de pesquisa de ponta da FAPESP, é garantir a qualidade da contribuição científica das pesquisas em neuromatemática.

O logo do NeuroMat traz uma reprodução de obra do artista plástico León Ferrari, representando uma esfera. O filho do artista é um dos integrantes do centro de pesquisa.

Objetivos

Os objetivos do NeuroMat, e de outros CEPIDs, desdobram-se em três campos: a pesquisa, a transferência tecnológica e a difusão científica.

Objetivos de pesquisa

Ficheiro:Antonio Galves.jpg

O matemático Antonio Galves, coordenador do NeuroMat

A missão declarada de NeuroMat é o desenvolvimento de um novo quadro conceitual, que sirva de base para uma nova teoria do cérebro. A análise matemática de dados neuronais apresenta dois desafios: a manipulação de um grande volume de dados, sugerindo um trabalho de interpretação de informações infinitas, e a interpretação de observações aparentemente aleatórias. Uma das principais hipóteses do grupo coordenado por Antonio Galves é que o cérebro faz seleção estatística de modelos, basicamente a identificação de regularidades não observáveis a olho nu. O objetivo, portanto, é encontrar tais regularidades em bases de dados com bilhões de informações, aparentemente não obedecendo a padrões identificáveis.

Uma preocupação fundamental na criação de uma teoria do cérebro é não apenas entender a suposta capacidade do cérebro de modelar, mas também de remodelar, isto é, de ser plástico. A compreensão de alterações no modo como neurônios interagem após lesões, por exemplo, poderia contribuir para novas formas de reabilitação.

Objetivos de transferência tecnológica

Símbolo da ciência aberta, princípio norteador do NeuroMat

Em seu projeto oficial, o NeuroMat se compromete a desenvolver ferramentas úteis para a atuação clínica, em especial reabilitação, e a pesquisa neurocientífica. No primeiro biênio desde a criação do centro, o carro-chefe da transferência tecnológica foi a construção de um banco de dados de neurociências de acesso público, incluindo medidas fisiológicas e avaliações funcionais. A construção desse banco de dados reúne cientistas da computação do IME-USP e da UFOP e neurocientistas da UFRJ, em fase de implementação como projeto-piloto no Instituto de Neurologia Deolindo Couto, no Rio de Janeiro. O banco de dados do NeuroMat, de livre acesso, insere-se em uma preocupação de ciência aberta, apostando no compartilhamento de dados, metadados e conhecimento no geral para acelerar o progresso científico.

Objetivos de difusão científica

A estratégia de difusão científica do NeuroMat divide-se em duas áreas principais: comunicação e formação. Na área de comunicação, a proposta é aprofundar e difundir o conhecimento sobre o funcionamento do cérebro, tanto em veículos tradicionais quanto em formas alternativas de comunicação, aproveitando os espaços potencializados por novas tecnologias.

Uma referência na proposta de difusão científica do centro é a construção do Portal NeuroMat, que divulga novidades do centro e informações sobre neuromatemática. Na área de formação, pesquisadores vinculados ao centro propõem-se a estabelecer parcerias com escolas e universidades para estimular a formação de estudantes e docentes.

Publicações

As publicações científicas ligadas ao NeuroMat abordam dimensões variadas da neuromatemática, tanto teóricas quanto aplicadas e técnicas.

O artigo "Infinite Systems of Interacting Chains with Memory of Variable Length—A Stochastic Model for Biological Neural Nets" [Sistemas infinitos de cadeias em interação com memória de alcance variável: um modelo estocástico de redes biológicas neurais], de autoria de Antonio Galves e Eva Löcherbach, apresenta originalmente uma nova classe de modelos matemáticos, descrevendo a partir de uma formulação estocástica, interativa e evolutiva a probabibilidade de neurônios dispararem.

Ligações externas

• Página institucional do NeuroMat
• Página do NeuroMat no Portal da FAPESP