Português cria um "Google Maps" do cérebro

por Nuno Patrício - RTP
Paulo Rodrigues - Engenheiro informático da Universidade do Minho que está a participar no projeto 3D do cérebro. foto: Mint Labs/DR

Paulo Rodrigues, formado em Engenharia de Sistemas e Informática pela Universidade do Minho, desenvolveu um software capaz de gerar um mapa 3D do cérebro humano, a partir das imagens de Ressonância Magnética (RM).

Circular por estradas desconhecidas é bem mais fácil se houver uma forma de nos guiar, e a criação de um mapa da região ainda é a melhor forma de viajar sem nos perdermos.

É com base neste princípio, que vários estudiosos, em várias áreas, criaram mapas para mais facilmente navegarem pelos locais recentemente explorados.

A anatomia humana não foi exceção e ao longo dos tempos o corpo humano foi estudado, dissecado e cartografado, ao longo de gerações da evolução da medicina.

Atualmente as formas de o fazer já não são tão intrusivas, permitindo chegar ainda mais longe e melhorar o conhecimento do funcionamento biológico humano.

Foi precisamente com essa finalidade, que Paulo Rodrigues, formado em Engenharia de Sistemas e Informática pela Universidade do Minho, desenvolveu um software capaz de gerar um mapa 3D do cérebro humano, a partir das imagens de Ressonância Magnética (RM).

Esta inovação permite visualizar todas as ligações nervosas do cérebro, ajudando os médicos na definição de diagnósticos mais rigorosos e terapias mais eficazes, como explicou ao online da RTP,  o engenheiro informático português, atualmente a trabalhar em Barcelona, Espanha.
Um cérebro, uma cidade, outro cérebro, uma outra cidade
Poder olhar para o cérebro humano e ver como funciona foi sempre um dos maiores desafios da história da medicina humana.

Paulo Rodrigues é engenheiro informático formado na Universidade do Minho e apesar de não ser médico, sente que a ferramenta que está a desenvolver pode servir para olhar para o cérebro de uma outra forma, ver mais facilmente como as coisas funcionam lá dentro e comparar os cérebros humanos, não como uma única entidade, mas individualmente, e compreender o porquê de situações iguais resultarem e fins diferentes.



"O software o que faz é, a partir de imagens médicas, imagens de ressonância magnética, analisar e criar um mapa em 3D, do cérebro do paciente. É um mapa das conceções, como se o cérebro fosse uma cidade ou dessa forma. O sistema cria um mapa das várias ruas, autoestradas que são as diferentes partes do cérebro. A vantagem disto é que temos um mapa da minha cidade e permite ver as diferenças entre o meu mapa e o mapa de outra pessoa."


 

Um cérebro digital e a cores
Esta ferramenta desenvolvida e criada, desde 2013, por Paulo Rodrigues juntamente com a cientista Vesna Prchovska, na empresa Mint Labs- Medical Innovation and Technology Laboratories, permite quase a comparação da passagem, no cinema, dos filmes a preto e branco para a cor, realizada na década de 30.



Atualmente a análise cerebral não invasiva é feita de duas formas, ou através de um TAC (Tomografia Axial Computorizada) ou por Ressonância Magnética.

Classificados como "exames de imagem", ambos os exames têm como finalidade gerar imagens do corpo humano - de um órgão em particular ou do corpo inteiro - em alta resolução, que serão depois analisadas por médicos radiologistas através de relatório a ser entregue ao médico responsável pelo paciente.

As únicas diferenças são que, enquanto a RM não utiliza radiação e fornece imagens em três planos, a TAC usa radiações e as imagens são mostradas como se o corpo fosse cortado em fatias horizontais, sendo ambas as imagens fotogramas isolados, bidimensionais e a preto e branco.

Ora é precisamente neste ponto que o software desenvolvido pela Mint Labs quer fazer toda a diferença.

O modelo pega nas imagens resultantes dos sistemas tradicionais e combina-os criando um modelo tridimensional e a cores, resultando num mapa cerebral mais facilmente entendível e visualmente mais compreensível, para a comunidade médica e cientifica, como descreve Paulo Rodrigues.



"Digamos que o scanner, a Ressonância Magnética, é como se fosse uma câmara fotográfica, que tira fotos, mas as fotos são a preto e branco, com ruido, (...) e o que fazemos é juntar essa centena de fotos do cérebro, criar um modelo 3D, a cores, que mostra como ele está conectado", menciona o investigador.

Mas o grande objetivo não é só a criação do modelo tridimensional mas sim ver como diferentes modelos cerebrais reais funcionam quando presentes com doenças como o Parkinson ou Alzheimer.




Um Google Maps cerebral
"É uma espécie Google Maps do Cérebro", refere o engenheiro informático, de 34 anos.

A ideia surgiu quando tentaram explicar às outras pessoas o que estavam a construir e foi então que surgiu o conceito - um mapa que pode ser consultado e que permite saber, quando comparado com outros mapas, que caminho tomar em determinados casos clínicos.



A plataforma eletrónica permite identificar as coordenadas exatas da lesão, quantificar se há mudanças no cérebro, se o número de lesões diminuiu, se a matéria cinzenta aumentou, se houve degeneração ou se existem novas conexões.

Uma inovação que já está a ser usada em centros de investigação e hospitais de Espanha e dos Estados Unidos.

"A nossa plataforma já está online para todos os utilizadores, não só para um grupo restrito de pilotos, há cerca de um ano, e já temos mais de 100 utilizadores aqui em Barcelona, também nos Estados Unidos, que estão a enviar imagens, a armazenar e a quantificar as características do cérebro."



Cérebro: O grande desafio da humanidade
Saber mais sobre o cérebro e como funciona sempre foi um dos maiores desafios da humanidade.

Paulo Rodrigues refere que muito do que se sabe sobre um dos principais e mais misteriosos órgãos, o cérebro, foi realizado durante o período das Guerras Mundiais, em que o acesso médico e científico a cadáveres era de alguma forma facilitado pela mortandade existente na época.

Apesar do atual avanço cientifico, explorar mais conhecimento sobre o cérebro não têm vindo a mostrar-se muito mais efetivo do que o já realizado e conhecido.

É neste campo que Paulo Rodrigues e a equipa na qual está integrado quer mostrar alguma diferença, mostrando de alguma maneira "o caminho" para as causas e efeitos originados no cérebro.

"Podemos pela primeira vez medir muita informação e muito detalhe de como está o cérebro por dentro. (...) É como que estivéssemos a criar muitos dados e depois é necessário pesquisar ou tentar encontrar as petitas de ouro, dentro desta imensidão de informação."


Saber como tudo trabalha no cérebro ainda não é possível, mas para Paulo Rodrigues este software é um ponto de viragem para entender e fazer sentir como funciona a grande "massa cinzenta" que é o nosso cérebro.



 
A empresa Mint Labs - Medical Innovation and Technology Laboratories sediada em Barcelona (Espanha), é constituída por 10 profissionais de diversas áreas e conta com investidores como Walter Gilbert, Prémio Nobel da Química de 1980 e cofundador da farmacêutica Biogen, entre outros. Um dos objetivos é criar na Internet a maior base mundial de dados de imagens cerebrais.  O projeto conta com o apoio do "Prémio Nobel" Walter Gilbert.


Equipa Mint Labs a trabalhar em Espanha.

A plataforma conta, até ao momento, com cerca de 30.000 imagens digitalizadas de 4000 cérebros.

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