IA impulsiona pesquisa sobre comportamento animal; entenda

Pesquisadores em Seattle desenvolveram um software de inteligência artificial (IA) para analisar rapidamente o comportamento animal, de modo que os hábitos possam ser mais precisamente relacionados à atividade de circuitos cerebrais e neurônios individuais.

“O programa promete não apenas acelerar a pesquisa sobre a neurobiologia do comportamento, mas também permitir a comparação e conciliação de resultados que discordam devido a diferenças na forma como laboratórios individuais observam, analisam e classificam os comportamentos”, disse Sam Golden, professor assistente de estrutura biológica na Escola de Medicina da Universidade de Washington.

“A abordagem permite que os laboratórios desenvolvam procedimentos comportamentais da maneira que desejarem e torna possível fazer comparações gerais entre os resultados de estudos que usam diferentes abordagens comportamentais”, afirmou.

Um artigo descrevendo o programa apareceu na revista Nature Neuroscience. Golden e Simon Nilsson, um bolsista de pós-doutorado no laboratório de Golden, são os autores sêniores do artigo. A primeira autora é Nastacia Goodwin, uma estudante de pós-graduação no laboratório.

O estudo da atividade neural por trás do comportamento animal levou a avanços importantes na compreensão e tratamento de distúrbios humanos como vício, ansiedade e depressão.

Muito desse trabalho é baseado em observações minuciosamente registradas por pesquisadores individuais que observam animais no laboratório e anotam suas respostas físicas a diferentes situações, correlacionando então esse comportamento com mudanças na atividade cerebral.

Por exemplo, para estudar a neurobiologia da agressão, os pesquisadores podem colocar dois ratos em um espaço fechado e registrar sinais de agressão. Estes normalmente incluiriam observações sobre a proximidade física dos animais um ao outro, sua postura e exibições físicas como tremores rápidos ou agitação da cauda.

Anotar e classificar tais comportamentos é uma tarefa exigente e prolongada. Pode ser difícil reconhecer e registrar com precisão detalhes importantes, disse Golden. “O comportamento social é muito complicado, acontece muito rápido e muitas vezes é sutil, então muitos de seus componentes podem se perder quando um indivíduo o está observando.”

Para automatizar esse processo, os pesquisadores desenvolveram sistemas baseados em IA para rastrear componentes do comportamento animal e classificar automaticamente o comportamento, por exemplo, como agressivo ou submisso.

Um desses programas, desenvolvido por Nilsson e Goodwin – é chamado SimBA – para Análise Comportamental Simples. O programa de código aberto apresenta uma interface gráfica fácil de usar e não requer habilidades especiais em computação para ser utilizado. Ele foi amplamente adotado por cientistas comportamentais.

“Embora tenhamos construído o SimBA para um laboratório de roedores, imediatamente começamos a receber e-mails de todos os tipos de laboratórios: laboratórios de vespas, laboratórios de mariposas, laboratórios de peixes-zebra”, disse Goodwin.

Mas à medida que mais laboratórios usavam esses programas, os pesquisadores descobriram que experimentos semelhantes estavam produzindo resultados muito diferentes.

“Tornou-se aparente que como qualquer laboratório ou qualquer pessoa define o comportamento é bastante subjetivo, mesmo ao tentar replicar procedimentos bem conhecidos”, disse Golden.

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