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Neuromat oferece curso de medição de disparos neuronais


Centro de pesquisa da USP que une matemática e neurociência traz ao Brasil especialista francês em novas técnicas de mapeamento da atividade dos neurônios

novembro de 2014
Sebastian Kaulitzki/Shutterstock
A colaboração entre neurociência e matemática tem muito a contribuir na coleta de dados sobre a atividade neuronal. O Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão em Matemática (CEPID NeuroMat), da Universidade de São Paulo, oferece um curso sobre os desafios matemáticos nessa área, em especial os avanços desenvolvidos nas técnicas de medição de potencial de ação de neurônios (spike sorting).

O curso Medição de disparos neuronais: o que é? Por que precisamos dela? De onde vem? Como se faz? Como se interpreta? será ministrado, entre 25 e 27 de novembro, pelo matemático francês Christophe Pouzat, especialista de renome mundial nas técnicas de spike sorting.

As técnicas convencionais de registro da atividade neuronal dependem da medição de muitos neurônios simultaneamente, o que gera riscos de erro de interpretação e compreensão. Torna-se mais difícil, por exemplo, saber se o registro que se coleta é efetivamente daquilo que se esperava coletar e não de ruídos e ecos, amplificações de atividade neuronal já computada ou irrelevante. Há também a dificuldade em discriminar a atividade de cada neurônio na massa de dados.

Essas técnicas justificam-se por sua capacidade de coletar mais dados experimentais e por eventualmente contribuir para a identificação de sincronismo de disparos de neurônios. No curso, porém, o objetivo é identificar os riscos das técnicas mais comuns e apresentar melhorias e alternativas, como, por exemplo, o spike sorting.

Spike sorting é um conjunto de técnicas, que combina inovações em matemática, estatística e processamento de sinais, para, dentro do conjunto de registros, identificar eventos em um espaço mais delimitado do que o conjunto de neurônios registrados pelas técnicas tradicionais. Discrimina-se o registro de atividade neuronal obtido e, a partir disso, é possível identificar os vários agrupamentos de neurônio (o que contribui para a verificação de sincronismo de disparo). Spike sorting envolve a detecção de eventos, a "limpeza" dos dados e a progressiva redução da amostra nesse conjunto de eventos (disparos) de tal modo a aproximar-se da indicação de apenas um disparo.

A partir de dados que passaram por spike sorting é possível seguir a análise de atividade neuronal no estudo de sequências de disparos (spike trains). Com isso, pode-se desenvolver experimentos que levem em conta modelos com o objetivo de predizer a probabilidade de um disparo em dado momento, o que é um dos objetivos principais do NeuroMat na construção de modelos matemáticos do funcionamento neural.

O NeuroMat foi criado em 2013, com o objetivo de integrar modelagem matemática e neurociência, em busca de uma nova teoria do cérebro, a Neuromatemática. O Centro é financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e reúne pesquisadores em matemática, ciência da computação, estatística, neurociência, biologia, física e comunicação, entre outros, de universidades brasileiras e estrangeiras, sob a coordenação do matemático Antonio Galves. Para saber mais sobre o trabalho do NeuroMat e ter notícias sobre o evento, acesse: http://neuromat.numec.prp.usp.br/. 

Confira também o artigo da Mente e CérebroModelos matemáticos do cérebro, e conheça mais sobre a neuromatemática.

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