IDOR (Instituto D'Or), Ciência Pioneira et IMPA (Institut de Mathématiques Pures et Appliquées) ont signé un partenariat pour combiner la recherche biomédicale avec des outils mathématiques. La collaboration rassemblera des chercheurs des institutions dans des projets qui appliquent les mathématiques, la modélisation informatique et l'intelligence artificielle aux défis de la médecine contemporaine. IDOR et Ciência Pioneira investiront 2,5 millions sur trois ans dans les projets sélectionnés.
« Pioneer Science estime que des avancées scientifiques pertinentes se produisent lorsque des talents de différents domaines trouvent un espace pour collaborer. Le désir de développer la recherche avec l'IMPA est ancien, certaines actions spécifiques avaient déjà été établies et, désormais, cette étape est essentielle pour ouvrir de nouvelles frontières de la connaissance », déclare le neuroscientifique Jorge Moll Neto, créateur d'IDOR Pioneira Science.
L'initiative relie l'expertise du Centro Pi (Centre de projets et d'innovation IMPA) en mathématiques appliquées et en apprentissage automatique avec l'expérience d'IDOR et Ciência Pioneira dans le développement de la recherche biomédicale. L’objectif est de créer de nouvelles approches pour analyser des données complexes, élargir la compréhension des maladies et accélérer la génération de connaissances avec des applications cliniques potentielles.
« Ce partenariat crée un environnement collaboratif dans lequel les mathématiques, l'intelligence artificielle et la modélisation informatique peuvent contribuer à des avancées importantes dans la compréhension des maladies et au développement de nouvelles approches en matière de santé. Nous sommes très enthousiasmés par les opportunités qui découleront de ce rapprochement entre l'IMPA, l'IDOR et Pioneering Science », a souligné le directeur général de l'IMPA, Marcelo Viana.
Lors d'une réunion tenue au siège d'IDOR, à Rio de Janeiro, les chercheurs ont présenté six propositions de collaboration. Les initiatives couvrent des domaines tels que la cardiologie, les neurosciences, la biologie moléculaire, les études de conscience et la physique quantique appliquée à la santé. Voir les détails de chaque enquête ci-dessous.
Intelligence artificielle dans l'imagerie cardiovasculaire : la proposition utilise l'apprentissage automatique et l'analyse d'images avancée pour intégrer les données de résonance magnétique cardiaque, les examens cliniques et les informations provenant des dossiers médicaux électroniques, permettant ainsi la construction de modèles prédictifs d'événements cardiovasculaires et l'identification précoce de biomarqueurs associés aux maladies cardiaques.
Vieillissement, équilibre et maladies neurologiques : la recherche étudie comment le vieillissement et les maladies neurologiques, comme la maladie de Parkinson, affectent l'équilibre, la démarche et le contrôle moteur. Les travaux intègrent des signaux neuronaux, biomécaniques et des données cliniques pour développer des biomarqueurs capables d'identifier précocement les changements fonctionnels et le risque de chute, à l'aide de modèles avancés d'intelligence artificielle et d'apprentissage automatique.
Décoder l'activité neuronale in vitro : visant à étudier le syndrome de Dravet, une forme rare et grave d'épilepsie génétique, le projet utilise des modèles cellulaires humains et des enregistrements électrophysiologiques très complexes pour comprendre le fonctionnement des réseaux neuronaux et leur réponse à différentes interventions thérapeutiques. Les outils mathématiques et d’intelligence artificielle pourraient contribuer à l’identification des modèles associés à la maladie et au développement de nouvelles stratégies de traitement.
Neurosciences et cognition : la recherche étudie comment les signaux de l'activité cérébrale peuvent être utilisés pour reconstruire et comprendre le contenu mental, tel que les perceptions et les images imaginées. À l’aide de données de résonance magnétique fonctionnelle et de modèles avancés d’intelligence artificielle, le projet cherche à relier les modèles d’activité cérébrale aux représentations informatiques, contribuant ainsi à de nouveaux outils pour étudier la cognition, les émotions et les états subjectifs.
La conscience est-elle calculable ? : l'étude examine les expériences de conscience non ordinaires, telles que les états modifiés de perception, les émotions intenses et les sentiments de dépersonnalisation. La proposition combine de grandes bases de données démographiques, une modélisation mathématique et une intelligence artificielle pour identifier les modèles de ces expériences et mieux comprendre le cerveau et les mécanismes cognitifs impliqués dans la conscience humaine.
Neurophysique : la proposition applique les mathématiques et l'intelligence artificielle à l'analyse des données générées par des expériences avec la lumière et les photons, contribuant ainsi aux progrès de la spectroscopie, de l'imagerie et de la compréhension des mécanismes de perception visuelle humaine.
Après les présentations, les chercheurs de l'IMPA et les scientifiques du projet ont discuté des possibilités de collaboration pour chaque proposition. La prochaine étape consiste à définir les projets qui seront sélectionnés pour recevoir un soutien financier.
Le partenariat entre IDOR, Ciência Pioneira et IMPA renforce l'intégration croissante entre les mathématiques, l'informatique et les sciences de la vie, un domaine considéré comme stratégique pour l'avancement de la recherche scientifique et de la médecine de précision. On espère que cette collaboration générera de nouvelles méthodologies analytiques, élargira la capacité d’interprétation de données complexes et accélérera la transformation des découvertes scientifiques en avantages concrets pour la société.
Partenariat dans la formation des étudiants
En plus de la collaboration scientifique avec le Centro Pi, IDOR Ciência Pioneira mène également des actions avec IMPA Tech, le programme de premier cycle de l'IMPA. Les étudiants en licence ont eu la possibilité de participer à un cours proposé par des chercheurs de l'initiative. Le cours présentait les moyens d'appliquer les mathématiques et l'analyse des données à la science dans différents domaines, reliant la théorie, la pratique et les défis du monde réel. Une nouvelle classe sera bientôt formée. Et le partenariat sera élargi avec les étudiants d'IMPA Tech qui enseigneront des cours de programmation aux étudiants de troisième cycle d'IDOR.
