Novas Tecnologias Digitais Aplicadas às Neurociências

Apresentação em tema: "Novas Tecnologias Digitais Aplicadas às Neurociências"— Transcrição da apresentação:

1 Novas Tecnologias Digitais Aplicadas às Neurociências
Renato M.E. Sabbatini, PhD Instituto Edumed

2 Tecnologias de Informação e Neurociências
Aquisição e processamento de imagens Aquisição e processamento de sinais Internet e World Wide Web Telemedicina e videoconferência Sistemas de apoio à decisão Sistemas de bancos de dados Sistemas de apoio à cirurgia

3 Informática no Diagnóstico
Tomografia computadorizada Ressonância Magnética Cintilografia e Ultrassom Topografia EEG Potenciais Evocados

4 Neurocirurgia Não Invasiva
Radiocirurgia por aceleração linear de fótons (LINAC) Radiocirurgia por radiação gama (Gamma-Knife) Radiocirurgia por bombardeamento com nêutrons pesados e alvos de boro

5 Planejamento Cirúrgico em Computador
Neurocirurgia Estereotáctica

6 “Depois da Internet, a neurociência nunca mais será a mesma”

7 Algumas Aplicações da Internet
Acesso à informação médica Interatividade Educação a distância Prontuário médico on-line Informatização do consultório

8 Bases de Imagens e Atlas Clínicos
WebPath The Whole Brain Atlas

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10 Um impacto para valer Os pacientes cada vez mais têm acesso à Internet e suas informações; Os pacientes estão muito mais bem informados a respeito de seus problemas, riscos, terapia, prognósticos, etc. As vezes, mais bem informados do que seus médicos ou psicólogos... Os pacientes desejam cada vez mais comunicação virtual com seus clínicos

11 O Que é Telemedicina? É o uso das tecnologias de telecomunicação para a interação entre profissionais de saúde e pacientes, com a finalidade de realizar ações médicas à distância

12 Modalidades de Telemedicina
Telemonitoração Telediagnóstico Teleconsulta

13 Teleconsulta por Videoconferência
Permite a comunicação e a colaboração visual bidirecional em tempo real entre pessoas, bem como o envio de dados.

14 Videoconferência na Educação à Distância

15 Realidade Virtual Navegação estereoscópica
em ambientes tridimensionais gerados por computador

16 Dissecções Tridimensionais

17 Planejamento Cirúrgico com RV

18 Superposição de Imagens em 3D
O cirurgião opera com uma tela transparente do computador superposta ao campo operatório, com imagem de CT

19 Superposição de Imagens em 3D

20 Redes Neurais Artificiais
São redes formadas por unidades elementares de processamento (“neurodos”, ou “nodos”), que processam dados de forma semelhante a neurônios, e que são interconectados entre si Uma rede tem nodos de entrada, nodos de saída e nodos intermediários, e funciona como uma “caixa preta”

21 Arquitetura de um Perceptron
Entrada Saída

22 O Elemento de Processamento
S=E1.P1+E2.P2+E3.P3 o=f(s) Função de Transferência Não Linear O

23 Aplicação em Diagnóstico
Temp Tosse Sudorese Entrada Saída Tuberculose Pneumonia

24 Curva de Aprendizado Erro médio Convergência Ciclos de Treinamento

25 Neurociências Computacionais
Acoplamento entre neurônios simula uma rede neural Tem obtido com sucesso simulações realistas de EEG, potencial evocado e funções sensoriais, motoras e comportamentais Abordagem multidisciplinar e interdisciplinar

26 Interações entre Neurociência e Informática

27 Inteligência Artificial
: Cibernética (Wiesner) Circuitos digitais (Shannon) Primeiros computadores digitais O cérebro é um computador (von Neumann) Duas grandes linhas: Inteligência Artificial (sistemas lógicos) e Redes Neurais (sistemas conectivistas) McCulloch e Pitts (1940) Simon e Newell (1958) Marvin Minsky (1969)

28 A Interação entre Informática e Neurociência
Neuroinformática: aplicações da informática no estudo do sistema nervoso e suas funções Neurociências Computacionais: modelagem e simulação do sistema nervoso Redes Neurais Artificiais e Neuroengenharia

29 Um Círculo Virtuoso Neuroinformática Neuroengenharia

30 Neurociências Computacionais

31 A Origem Alan L. Hodgkin Andrew F. Huxley Modelo matemático do potencial de ação do axônio gigante da lula (1952)

32 Modelo de Hodgkin-Huxley

33 Simulação do Córtex Piriforme

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36 Conclusões As neurociências básicas e clínicas dependerão cada vez mais das tecnologias digitais da informação em todos os seus planos de atuação Existe um círculo de mútua interação entre a informática e as neurociências Informática é um conhecimento que precisa ser dominado pelo profissional de neurociências

37 Contato Prof. Renato M.E. Sabbatini Instituto Edumed
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