Um avanço significativo na neurociência foi alcançado por pesquisadores da Stanford Medicine, que desenvolveram um modelo inovador de inteligência artificial (IA) capaz de distinguir com mais de 90% de sucesso se um exame de atividade cerebral pertence a uma mulher ou a um homem. Este estudo, publicado em 20 de fevereiro de 2024, na Proceedings of the National Academy of Sciences, lança luz sobre o debate de longa data acerca da existência de diferenças sexuais confiáveis no cérebro humano, sugerindo que o entendimento dessas diferenças seja crucial para abordar condições neuropsiquiátricas que afetam de maneira distinta homens e mulheres.
Segundo Vinod Menon, PhD, professor de psiquiatria e ciências comportamentais e diretor do Stanford Cognitive and Systems Neuroscience Laboratory, e autor sênior do estudo, a motivação para esta pesquisa advém do papel fundamental que o sexo desempenha no desenvolvimento cerebral humano, no envelhecimento, e na manifestação de distúrbios psiquiátricos e neurológicos. Identificar diferenças de sexo consistentes e replicáveis no cérebro adulto saudável é um passo essencial para uma compreensão mais profunda das vulnerabilidades específicas ao sexo em distúrbios psiquiátricos e neurológicos.
O estudo foi conduzido por Srikanth Ryali, PhD, cientista de pesquisa sênior, e Yuan Zhang, PhD, pesquisador acadêmico sênior, sendo os autores principais. Eles utilizaram avanços recentes em IA, além de acesso a múltiplos grandes conjuntos de dados, para realizar uma análise mais robusta do que as anteriormente empregadas. Através de um modelo de rede neural profunda que aprende a classificar dados de imagens cerebrais indicando se são de um cérebro masculino ou feminino, o modelo começou a "notar" padrões sutis que ajudam a distinguir entre os dois.
A pesquisa destacou "pontos quentes" que mais ajudaram o modelo a diferenciar cérebros masculinos de femininos, incluindo a rede de modo padrão, que ajuda no processamento de informações autorreferenciais, e a rede estriatal e límbica, envolvidas na aprendizagem e na resposta a recompensas. Estas descobertas são significativas, pois sugerem que diferenças de sexo detectáveis existem no cérebro, mas não haviam sido consistentemente identificadas anteriormente.
Além disso, os pesquisadores exploraram o uso de "IA explicável" para identificar as redes cerebrais que foram mais importantes para o julgamento do modelo sobre o sexo do cérebro examinado. Este avanço permitiu não apenas classificar os cérebros em grupos diferentes, mas também entender como a classificação foi realizada.
Em uma extensão de seu trabalho, a equipe de Menon também desenvolveu modelos que poderiam prever o desempenho cognitivo dos participantes em tarefas específicas com base em características cerebrais funcionais que diferem entre homens e mulheres. Esses modelos, específicos para cada sexo, indicam que características funcionais do cérebro variando entre os sexos têm implicações comportamentais significativas.
O sucesso desses modelos reforça a importância de não ignorar as diferenças de sexo na organização cerebral, pois isso poderia levar à omissão de fatores-chave subjacentes a distúrbios neuropsiquiátricos. Além disso, Menon destaca a ampla aplicabilidade de seus modelos de IA, disponibilizando-os publicamente para que outros pesquisadores possam usá-los para investigar diferenças cerebrais ligadas a uma variedade de habilidades cognitivas ou comportamentais.
Este estudo não apenas reforça a existência de diferenças sexuais robustas na organização cerebral humana, mas também abre novos caminhos para a compreensão e tratamento de distúrbios neuropsiquiátricos, considerando as especificidades de cada sexo.
Referência:
Stanford Medicine. "Study identifies distinct brain organization patterns in women and men." ScienceDaily. ScienceDaily, 19 February 2024. <www.sciencedaily.com/releases/2024/02/240219153609.htm>.