IA cria sensor de serotonina que pode revolucionar psiquiatria

Técnicas de Engenharia Genética avançada permitiram a pesquisadores da Escola de Medicina Davis da Universidade da Califórnia transformar uma proteína bacteriana em uma ferramenta inédita que pode auxiliar no monitoramento da transmissão de serotonina, segundo o ScienceDaily, e a inteligência artificial é que possibilitou a criação. O nível de fidelidade das análises apresentadas pela descoberta aos processos propriamente ditos é maior do que o de métodos atualmente utilizados para a tarefa.

Com a novidade, mudanças sutis e em tempo real nos cérebros de ratos foram detectadas em interações sociais e situações de medo e sono, assim como durante testes de eficácia de novas drogas psicoativas. Isso tem o potencial de revolucionar a compreensão científica do principal componente do sistema nervoso central, esteja ele saudável ou doente.

Até então, somente grandes alterações da substância eram sinalizadas pelas abordagens existentes, mas, ao realizar intervenções no componente em questão, os cientistas se valeram dele para capturar nutrientes, assim como um sensor altamente sensível que se acende de forma fluorescente no momento em que a serotonina é agarrada. 

Machine learning

A serotonina é uma substância neuroquímica que desempenha um papel crítico na maneira como o cérebro controla nossos pensamentos e sentimentos. Dessa forma, muitos antidepressivos são projetados justamente para alterar os sinais dessa substância enviados entre os neurônios.

Sendo assim, entender como ela se comporta em cada situação é um elemento-chave para o tratamento de diversas condições. Porém, as variações comportamentais são muitas, então foi aí que a inteligência artificial entrou em ação.

Com algoritmos de machine learning, os responsáveis pelo estudo auxiliaram um computador a “inventar” 250 mil novos designs para a configuração da proteína utilizada. Depois de apenas três rodadas de testes, escolheram o mais promissor, apenas um deles. 

Tendo o exemplar “em mãos”, perceberam que o novo sensor detectou de forma confiável a serotonina, apresentando pouca ou nenhuma reação a outros neurotransmissores ou a drogas de formato semelhante ao dela. Além disso, a aposta funcionou em diferentes níveis do cérebro.

Enquanto experimentos em fatias dos órgãos de camundongos revelaram a comunicação em pontos sinápticos (região de proximidade entre um neurônio e outro), aqueles realizados em células dispostas em placas de Petri exibiram, também, oscilações causadas por drogas diversas, incluindo cocaína e MDMA, sem contar com medicamentos de uso prescrito.

Novos métodos de monitoramento

Tanto o aumento esperado no nível de serotonina nos momentos em que os roedores estavam acordados quanto uma ligeira queda enquanto os animais adormeciam foram testemunhados, além de uma redução ainda mais acentuada da substância nos estágios de sono mais pesados. Tais variações não são capazes de ativar métodos tradicionais de monitoramento. 

Elevações diferentes em dois circuitos de medo, o córtex pré-frontal medial e a amígdala basolateral também marcaram suas presenças assim que um sino tocando alertava as cobaias sobre choques que seriam dados em seus pés.

Entre os planos futuros dos pesquisadores está tornar o projeto disponível a outros interessados pela metodologia, e a esperança, ressaltam, é que o conhecimento geral a respeito de um elemento que afeta o dia a dia de todo mundo seja cada vez mais ampliado.

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Fonte: Science Daily.