Ciência Pioneira, IDOR e IMPA firmam parceria para aplicar matemática em pesquisas biomédicas

A Ciência Pioneira, o IDOR (Instituto D’Or de Pesquisa e Ensino), e o IMPA (Instituto de Matemática Pura e Aplicada) firmaram uma parceria para aliar pesquisas biomédicas com ferramentas matemáticas. Formalizada por meio de um Memorando de Entendimento (MoU) assinado na sexta-feira (12), a colaboração reunirá pesquisadores das instituições em projetos que aplicam matemática, modelagem computacional e inteligência artificial a desafios da medicina contemporânea. Ciência Pioneira e IDOR vão investir 2,5 milhões em até três anos nos projetos selecionados.

“A Ciência Pioneira acredita que avanços científicos relevantes acontecem quando talentos de diferentes áreas encontram espaço para colaborar. O desejo de desenvolver pesquisas com o IMPA é antigo, algumas ações pontuais já haviam sido estabelecidas e, agora, esse passo é fundamental abrir novas fronteiras do conhecimento“, afirma o neurocientista Jorge Moll, idealizador da Ciência Pioneira.

A iniciativa conecta a expertise do Centro Pi (Centro de Projetos e Inovação IMPA) em matemática aplicada e aprendizado de máquina à experiência da Ciência Pioneira e do IDOR no desenvolvimento de pesquisas biomédicas. O objetivo é criar novas abordagens para analisar dados complexos, ampliar a compreensão de doenças e acelerar a geração de conhecimento com potencial aplicação clínica.

“Esta parceria cria um ambiente de colaboração em que a matemática, a inteligência artificial e a modelagem computacional podem contribuir para avanços importantes na compreensão de doenças e no desenvolvimento de novas abordagens para a saúde. Estamos muito entusiasmados com as oportunidades que surgirão dessa aproximação entre o IMPA, o IDOR e a Ciência Pioneira”, destacou o diretor-geral do IMPA, Marcelo Viana.

Durante encontro realizado na sede do IDOR, no Rio de Janeiro, pesquisadores apresentaram seis propostas de colaboração. As iniciativas abrangem áreas como cardiologia, neurociência, biologia molecular, estudos da consciência e física quântica aplicada à saúde. Veja abaixo detalhes de cada pesquisa.

• Inteligência artificial em imagem cardiovascular: a proposta utiliza aprendizado de máquina e análise avançada de imagens para integrar dados de ressonância magnética cardíaca, exames clínicos e informações de prontuários eletrônicos, permitindo a construção de modelos preditivos para eventos cardiovasculares e a identificação precoce de biomarcadores associados a doenças cardíacas.
• Envelhecimento, equilíbrio e doenças neurológicas: a pesquisa investiga como o envelhecimento e doenças neurológicas, como o Parkinson, afetam o equilíbrio, a marcha e o controle motor. O trabalho integra sinais neurais, biomecânicos e dados clínicos para desenvolver biomarcadores capazes de identificar precocemente alterações funcionais e risco de quedas, utilizando modelos avançados de inteligência artificial e aprendizado de máquina.
• Decodificando a atividade neural in vitro: voltado ao estudo da Síndrome de Dravet, uma forma rara e grave de epilepsia genética, o projeto utiliza modelos celulares humanos e registros eletrofisiológicos de alta complexidade para compreender o funcionamento das redes neurais e sua resposta a diferentes intervenções terapêuticas. Ferramentas matemáticas e de inteligência artificial poderão contribuir para a identificação de padrões associados à doença e ao desenvolvimento de novas estratégias de tratamento.
• Neurociência e cognição: a pesquisa investiga como sinais de atividade cerebral podem ser utilizados para reconstruir e compreender conteúdos mentais, como percepções e imagens imaginadas. Utilizando dados de ressonância magnética funcional e modelos avançados de inteligência artificial, o projeto busca relacionar padrões de atividade cerebral a representações computacionais, contribuindo para novas ferramentas de estudo da cognição, das emoções e de estados subjetivos.
• A consciência é computável?: o estudo investiga experiências não ordinárias da consciência, como estados alterados de percepção, emoções intensas e sensações de despersonalização. A proposta combina grandes bases de dados populacionais, modelagem matemática e inteligência artificial para identificar padrões nessas experiências e compreender melhor os mecanismos cerebrais e cognitivos envolvidos na consciência humana.
• Neurofísica: a proposta aplica matemática e inteligência artificial à análise de dados gerados por experimentos com luz e fótons, contribuindo para avanços em espectroscopia, imageamento e no entendimento dos mecanismos de percepção visual humana.

Após as apresentações, pesquisadores e cientistas de projetos do IMPA discutiram possibilidades de colaboração para cada proposta. O próximo passo é definir os projetos que serão selecionados para receber o apoio financeiro.

A parceria entre Ciência Pioneira, IDOR e IMPA reforça a crescente integração entre matemática, computação e ciências da vida, área considerada estratégica para o avanço da pesquisa científica e da medicina de precisão. A expectativa é que a colaboração gere novas metodologias analíticas, amplie a capacidade de interpretação de dados complexos e acelere a transformação de descobertas científicas em benefícios concretos para a sociedade.

Parceria na formação de alunos

Além da colaboração científica com o Centro Pi, a Ciência Pioneira também tem ações com o IMPA Tech, o programa de graduação do IMPA. Os alunos do bacharelado tiveram a oportunidade de participar de uma disciplina oferecida por pesquisadores da iniciativa. O curso apresentou formas de aplicar a matemática e a análise de dados à ciência em diferentes áreas, conectando teoria, prática e desafios do mundo real. Uma nova turma será formada em breve. E a parceria será ampliada com estudantes do IMPA Tech dando aulas de programação para pós-graduandos do IDOR.