ūüó£ÔłŹūüźĪ Falar com os animais usando a Intelig√™ncia Artificial?

Sexta-feira, 29 de julho de 2022

Ser√° que a Intelig√™ncia Artificial poder√° agir como o personagem Dr. Dolittle, que se comunicava com os animais? Saiba mais na Carta de hoje, junto com as maravilhosas novidades das terapias gen√©ticas que est√£o trazendo a cura para cegueira e audi√ß√£o, as novas lentes de contato que diagnosticam c√Ęncer e a nova filmadora…Mas de DNA!!!!!

Bora l√°?

ūüó£ÔłŹūüźĪ Falar com os animais usando a Intelig√™ncia Artificial?

J√° pensou em poder conversar (de fato) com o seu pet, como fazia nos filmes de cinema o Dr. Dolittle?.. ūüėĻ rs…¬†H√° muito tempo diversos pesquisadores procuram formas de interpretar a comunica√ß√£o dos bichos. Agora, uma organiza√ß√£o da Calif√≥rnia, pretende utilizar aprendizagem de m√°quina para decifrar a comunica√ß√£o animal em escala global. Ser√° que isso √© poss√≠vel?

A organiza√ß√£o ‚ÄúESP – Earth Species Project‚ÄĚ, sem fins lucrativos, criada em 2017, que conta com o financiamento do cofundador do Linkedin, Reid Hoffman, pretende quebrar essa barreira entre humanos e animais, decodificando a comunica√ß√£o animal e identificando linguagens n√£o humanas. E, al√©m disso, quer promover a prote√ß√£o das esp√©cies.¬†

Os sons de alerta que os animais produzem, variam dependendo do predador ou situação. Os golfinhos, por exemplo, se comunicam através de assovios distintos, enquanto os pássaros podem alterar os tons de seus cantos para transmitirem significados diferentes. 

Al√©m da emiss√£o de sons, alguns animais, como as abelhas, usam sua “dan√ßa do balan√ßo” para sinalizar a seus pares a localiza√ß√£o de uma flor. Este √© um exemplo de comunica√ß√£o n√£o-verbal que tamb√©m deve ser levado em considera√ß√£o.

No entanto, para a maioria dos especialistas, essas formas de comunicação não são caracterizadas como linguagem pois não há critérios suficientes para classificá-las como tal.  

At√© h√° pouco tempo, a decodifica√ß√£o dependia de um monitoramento meticuloso. Mas ao utilizar aprendizagem de m√°quina, os cientistas perceberam que poderiam lidar com volumes enormes de dados que atualmente podem ser coletados por sensores contempor√Ęneos de origem animal. Elodie Briefer, professora associada da Universidade de Copenhague, especializada no estudo da comunica√ß√£o vocal em mam√≠feros e p√°ssaros, afirma que “as pessoas est√£o come√ßando a utiliz√°-la”, mas ainda n√£o h√° perspectivas de quais os resultados poder√£o ser alcan√ßados.

√Č interessante conhecermos as v√°rias iniciativas nesta linha: Briefer, por exemplo, desenvolveu um sistema que pode identificar se porcos est√£o felizes ou tristes atrav√©s dos grunhidos. Um outro programa chamado ‚ÄúDeepSqueak‚ÄĚ, analisa os sons ultrass√īnicos dos ratos para determinar se eles est√£o sob estresse. J√° o Projeto CETI (Programa de Tradu√ß√£o de Cet√°ceos) √© mais uma iniciativa nesta linha, agora visando interpretar a comunica√ß√£o da baleia cachalote usando intelig√™ncia artificial.

A ESP, no entanto, deseja expandir o projeto para decifrar a comunica√ß√£o de todas as esp√©cies. Seu cofundador e presidente Aza Raskin concorda com a tese de que animais sociais como primatas, baleias e golfinhos s√£o mais propensos a se engajar em comunica√ß√£o complexa e simb√≥lica, mas o objetivo dele √© aplic√°-la em todo o reino animal: “N√£o fazemos distin√ß√£o entre as esp√©cies. Os m√©todos que criamos s√£o aplic√°veis a toda a vida, de vermes a baleias.‚ÄĚ, diz Raskin.

Uma das premissas que deixa o time de pesquisadores da ESP mais motivado em continuar o projeto com esta tecnologia, √© que o processo de aprendizagem de m√°quina j√° √© usado para traduzir v√°rios idiomas humanos, sem a necessidade de um conhecimento pr√©vio, que √© o caso das comunica√ß√Ķes entre animais.

O presidente da empresa admite que o objetivo √© ‚Äúcomo viajar para a lua‚ÄĚ, mas a inten√ß√£o tamb√©m n√£o √© chegar l√° de uma vez. Em vez disso, a ESP planeja se concentrar em v√°rios pormenores que devem ser resolvidos primariamente para alcan√ßar o objetivo maior. Isso deve levar √† cria√ß√£o de ferramentas mais abrangentes, que poder√£o ajudar os pesquisadores que est√£o tentando usar a IA para descobrir os mist√©rios das esp√©cies que est√£o estudando.

Vale a pena conferir os detalhes no Tech paper.

ūüź∑ Pele de porco sendo usada para curar cegueira

Estima-se que no mundo h√° em torno de 12,7 milh√Ķes de pessoas na fila de espera, para um transplante de c√≥rnea, a camada transparente mais externa do olho. Por conta da alta demanda, apenas um entre 70 pacientes, consegue um doador.

Um novo estudo demonstrou que 14 pessoas cegas, devido a uma doença progressiva, voltaram a enxergar em até 2 anos depois de terem implantada uma nova camada ocular. Na busca de uma alternativa, cientistas da Universidade Linköping, na Suecia, desenvolveram um biomaterial feito de colágeno da pele de porcos. 

Em nota feita para a revista Nature Biotechnology, eles explicaram que o implante é seguro e foi bem-sucedido ao restaurar a visão de 20 voluntários indianos e iranianos, a maioria dos quais eram completamente cegos. Pelo menos três dos participantes acabaram com uma visão perfeita. Não houve nenhum relato de complicação durante a operação ou reincidência durante 2 anos.

Uma das principais indica√ß√Ķes de transplante √© o ceratocone, uma doen√ßa progressiva cujas causas ainda n√£o foram bem esclarecidas. Nesses casos, ocorre o afinamento e uma curvatura da c√≥rnea que, se tratados precocemente, podem evitar a cegueira. Contudo, nem sempre as terapias conseguem fazer com que o mal se estabilize e, dessa forma, o paciente pode ficar cego.

No estudo de Link√∂ping, os cientistas utilizaram o material principal da c√≥rnea: o col√°geno. Mas, neste caso, investiram em mol√©culas da prote√≠na advinda da epiderme de porcos, que passaram por um processo de purifica√ß√£o para uso em humanos. Os pesquisadores notam que a pele su√≠na √© um subproduto da ind√ļstria aliment√≠cia, o que faz dela um insumo economicamente vi√°vel e de f√°cil acesso a popula√ß√Ķes carentes.

As moléculas de colágeno soltas foram estabilizadas e agregadas em um material transparente e firme, resistente à manipulação e à implantação no olho. Além do transplante, os pesquisadores utilizaram o material para tratar, de forma minimamente invasiva, pacientes não cegos, mas com ceratocone avançado.

A tecnologia, de acordo com eles, dispensa o uso de pontos e pode ser executada com instrumentos cir√ļrgicos simples. “Um m√©todo menos invasivo poderia ser usado em mais hospitais, ajudando, assim, mais pessoas”, observou o l√≠der do grupo de cientistas, Neil Lagali. “Com nosso m√©todo, o cirurgi√£o n√£o precisa remover o tecido do pr√≥prio paciente. Em vez disso, √© feita uma pequena incis√£o, atrav√©s da qual o implante √© inserido na c√≥rnea existente”, diz.

Saiba mais no Wales Online.

ūü¶Ľ Surdez pode ser revertida em novo tratamento

Uma equipe de cientistas do Salk Institute e da Universidade de Sheffield demonstraram por meio de pesquisa, um promissor desenvolvimento de terapias genéticas para reverter a perda auditiva, sem a necessidade de aparelhos auditivos ou implantes cocleares.

Segundo eles, cerca de 80% dos casos de surdez acontecem antes de uma criança aprender a falar, devido a fatores genéticos. Um desses fatores resulta na ausência da proteína EPS8, que coincide com o desenvolvimento inadequado das células ciliadas sensoriais no ouvido interno. Essas células normalmente têm estruturas semelhantes a cabelos longos, chamados estereocílios, que transformam o som em sinais elétricos que podem ser percebidos pelo cérebro. Na ausência de EPS8, os estereocílios são muito curtos para funcionar, levando à surdez.

O estudo publicado no final do m√™s passado, no ‚ÄúMolecular Therapy ‚Äď Methods & Clinical Development‚ÄĚ, demonstra que a entrega de EPS8 normal pode resgatar o alongamento dos estereoc√≠lios e a fun√ß√£o das c√©lulas ciliadas auditivas nas orelhas de camundongos afetados pela perda da prote√≠na.

Uri Manor, professor de pesquisa e diretor do Waitt Advanced Biophotonics Core em Salk diz: ‚ÄúNasci com perda auditiva severa e profunda e sinto que seria um presente maravilhoso poder oferecer √†s pessoas a op√ß√£o de ter audi√ß√£o.‚ÄĚ

A equipe descobriu que o EPS8 aumentou o comprimento dos estereocílios e restaurou a função das células ciliadas nas células de baixa frequência. Eles também descobriram que, após uma certa idade, as células pareciam perder a capacidade de serem resgatadas por essa terapia genética.

Manor entende que a prote√≠na exerce muitas fun√ß√Ķes e que ainda existe um longo caminho a ser percorrido. Mas ele est√° comprometido em desvendar toda a complexidade que h√° sobre o assunto e otimista pois acredita que seu trabalho pode ajudar a levar a terapia gen√©tica a restaurar a audi√ß√£o de muitos pacientes.

Saiba mais no Salk.edu

ūüĎÄ Novas lentes de contato podem detectar c√Ęncer

Cientistas norte-americanos trabalham no desenvolvimento de uma nova tecnologia para lentes de contato inteligentes. O projeto visa que, no futuro, o dispositivo poder√° diagnosticar diferentes tipos de c√Ęncer, ap√≥s an√°lise em tempo real de compostos (biomarcadores) presentes nas l√°grimas. Por enquanto, testes em laborat√≥rio t√™m mostrado bons resultados.

A tecnologia visa a identifica√ß√£o dos exossomos, pequenas ves√≠culas de tamanho nanom√©trico, encontradas em diferentes tipos de secre√ß√Ķes corporais e que t√™m potencial para ser biomarcadores de diagn√≥stico de c√Ęncer. Al√©m das l√°grimas, est√£o presentes na urina, plasma e saliva.

“Exossomos s√£o uma rica fonte de marcadores e biomol√©culas que podem ser direcionadas para diversas aplica√ß√Ķes biom√©dicas”, explica o cientista Ali Khademhosseini, um dos autores do estudo publicado na revista cient√≠fica Advanced Functional Material e diretor do Instituto Terasaki de Inova√ß√£o Biom√©dica (TIBI), nos Estados Unidos. Neste caso, a equipe buscou conectar algumas prote√≠nas presentes nos exossomos com o c√Ęncer.

Para a leitura dessas prote√≠nas, a lente de contato foi projetada com microc√Ęmaras ligadas a anticorpos que podem captur√°-las. Ap√≥s a captura, prote√≠nas espec√≠ficas da membrana, quando presentes, podem reagir com os anticorpos e, com isso, fazer com que seja poss√≠vel identificar a poss√≠vel presen√ßa de algum tipo de tumor no paciente. O risco dever√° ser mais bem averiguado ap√≥s o diagn√≥stico.

“Com esses resultados encorajadores as novas lentes de contato conhecidas como ‚ÄúACSM-PCL‚ÄĚ, prometem ser a pr√≥xima gera√ß√£o de lentes de contato inteligentes, se tornando uma plataforma de monitoramento f√°cil de usar, r√°pida e n√£o invasiva de pr√©-triagem de diversos tipos de c√Ęncer e diagn√≥stico de suporte”, afirmam os autores do estudo. Por ora, mais testes s√£o necess√°rios.

Veja os detalhes no Terasaki Institute.

ūüߨ Uma ‚Äėfilmadora‚Äô de DNA para gravar o desenvolvimento de uma c√©lula

V√≠deos caseiros de inf√Ęncia podem ser emocionantes, hil√°rios ou totalmente embara√ßosos. Mas as fitas cont√™m um recurso inestim√°vel: trechos da jornada de uma crian√ßa enquanto aprendem a navegar pelo mundo. Claro, as fotos tamb√©m podem capturar um primeiro anivers√°rio ou uma primeira queda de uma bicicleta ‚ÄĒ mas, em vez de um filme, s√£o fotos isoladas.

Os cientistas h√° muito buscam incorporar “filmadoras” de DNA em c√©lulas para capturar sua hist√≥ria. Como as crian√ßas, as c√©lulas crescem, diversificam e amadurecem √† medida que interagem com o ambiente. Essas mudan√ßas est√£o inseridas na atividade gen√©tica de uma c√©lula e, ao reconstru√≠-las ao longo do tempo, os cientistas podem inferir o estado atual de uma c√©lula ‚ÄĒ por exemplo, est√° se tornando cancerosa?

A tecnologia “aprofundaria o conhecimento sobre a biologia do desenvolvimento e do c√Ęncer que poderia ser traduzido em estrat√©gias terap√™uticas”, disse o Dr. Nozomu Yachie e colegas da Universidade da Col√ļmbia Brit√Ęnica.

ūü§Ē O problema?¬†O processo de grava√ß√£o, at√© o momento, foi composto apenas por instant√Ęneos √ļnicos e destruiu a c√©lula, impossibilitando o seu crescimento.

No entanto, na Universidade de Columbia Brit√Ęnica, cientistas conseguiram desenvolver uma tecnologia para registrar o desenvolvimento do DNA nas c√©lulas. O projeto, que iniciou com diversos problemas de instabilidade, que impossibilitavam o rastreio do crescimento celular, hoje conta com toda uma equipe liderada pelo Dr. Seth¬†

Shipman no Gladstone Institutes, que projetou um gravador biol√≥gico – apelidado de Retro-Cascorder que, de maneira semelhante a uma filmadora da velha escola, p√īde capturar o hist√≥rico de express√£o gen√©tica de uma c√©lula em uma “fita” de DNA por dias a fio. Gra√ßas ao m√©todo de edi√ß√£o gen√©tica CRISPR, essas ‚Äúfitas‚ÄĚ podem ser ent√£o integradas ao genoma da c√©lula, e ent√£o lida posteriormente.¬†

O resultado √© um filme que documenta v√°rios sinais biol√≥gicos e os armazena continuamente em ordem cronol√≥gica. ‚ÄúEsta nova maneira de coletar dados moleculares nos d√° uma janela sem precedentes para as c√©lulas‚ÄĚ, disse Shipman.

Al√©m de monitorar a hist√≥ria de desenvolvimento de uma c√©lula ‚Äď por exemplo, como ela se diferenciou de uma c√©lula-tronco comum ‚Äď adicionar o Retro-Cascorder poderia transformar c√©lulas normais em biossensores vivos que poder√£o, por exemplo, monitorar polui√ß√£o, v√≠rus ou outros contaminantes, ao mesmo tempo que testam a capacidade do DNA como um dispositivo de armazenamento de dados confi√°vel.

Incr√≠vel o que estamos descobrindo nos campos da Gen√©tica e Biotecnologia! ūüėČ

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