Alojada discretamente em nosso cérebro está uma pequena área chamada área tegmental ventral, ou ATV. Esta região é essencial em nossa vida cotidiana, pois é ela que governa nossa relação com recompensas e motivação. Seu segredo? A dopamina, uma substância química que o cérebro libera quando antecipa algo prazeroso.
Uma equipe internacional composta por pesquisadores das universidades de Genebra (UNIGE), Harvard e McGill acaba de revelar que esta pequena região cerebral tem capacidades ainda mais surpreendentes do que se pensava. Graças a um algoritmo inovador, eles descobriram que a ATV prevê não apenas a chegada de uma recompensa, mas também indica precisamente quando ela é esperada.
A equipe liderada por Alexandre Pouget, em colaboração com Naoshige Uchida (Harvard) e Paul Masset (McGill), revela que a ATV possui capacidades de previsão extremamente precisas.
© Adobe Stock Esta pesquisa fascinante, publicada na revista
Nature, mostra a crescente importância da colaboração entre neurociências e inteligência artificial.
Até agora, os cientistas pensavam que a ATV apenas indicava se uma recompensa iria ocorrer ou não. De fato, estudos realizados nos anos 1990 mostraram que esta área libera dopamina assim que um sinal (como uma luz ou som) anuncia uma recompensa futura, e não no momento da recompensa em si.
Uma previsão ainda mais elaborada
Esta capacidade do cérebro de prever recompensas futuras também está na base de muitas técnicas usadas na inteligência artificial, como aquela que permitiu ao Alpha Go vencer o campeão mundial do jogo Go. Os pesquisadores então quiseram explorar esta similaridade mais a fundo.
Sua descoberta foi surpreendente: a ATV não se limita a prever uma recompensa geral, ela também sabe precisamente em que momento cada recompensa será obtida. Alguns neurônios desta área se concentram em recompensas próximas (em alguns segundos), outros naquelas que virão em alguns minutos, e outros ainda antecipam eventos muito mais distantes.
Esta diversidade permite que nosso cérebro seja muito flexível, capaz de privilegiar tanto uma satisfação imediata quanto uma recompensa adiada, dependendo das circunstâncias e necessidades do momento.
Quando neurociências e inteligência artificial colaboram
Para chegar a estes resultados surpreendentes, a equipe combinou duas abordagens muito diferentes. Alexandre Pouget e sua equipe haviam desenvolvido um algoritmo matemático capaz de prever com precisão o momento das recompensas. Os pesquisadores de Harvard, por sua vez, haviam registrado a atividade real da ATV em animais em situação de espera por recompensas.
Ao aplicar o algoritmo a estes dados reais, eles observaram uma correspondência perfeita entre teoria e realidade. Este experimento mostra o quanto as técnicas de inteligência artificial podem não apenas se inspirar no funcionamento do cérebro humano, mas também ajudar as neurociências a entender melhor nossos próprios mecanismos internos.
Uma descoberta que abre portas para novos caminhos para entender como tomamos nossas decisões e como lidamos com nossas expectativas diante de eventos futuros.
Fonte: Universidade de Genebra