Um ‘gêmeo digital’ do seu cérebro pode prever problemas de saúde mental e retardar o declínio cognitivo

Quando ouvimos a palavra “gêmeos”, tendemos a pensar em duas pessoas idênticas que compartilham características físicas e talvez certos comportamentos ou peculiaridades. Porém, no mundo da tecnologia esta palavra tem um significado diferente. Refere-se a algo revolucionário e ainda relativamente pouco explorado: gêmeos digitais.

Um gêmeo digital é uma réplica virtual de um sistema real, um modelo dinâmico que, alimentado por dados em tempo real, imita o comportamento daquilo que representa. É como ter um espelho inteligente que não apenas reflete o estado de algo, mas também aprende com cada movimento que faz para prever o próximo.

Os gêmeos digitais têm sido usados ​​em vários setores há anos. Eles nos ajudam a prever falhas em aeronaves antes que elas ocorram, a otimizar fábricas inteiras e a projetar carros que aprendem com os dados de condução de milhares de usuários. Mais recentemente, esta tecnologia está a ser aplicada na agricultura, conduzindo a avanços significativos, por exemplo, na previsão dos impactos das alterações climáticas e naturais nas culturas.

Na medicina, os gêmeos digitais são um divisor de águas. Existem, por exemplo, abordagens baseadas em gêmeos digitais cardíacos que simulam o funcionamento do coração de cada paciente com um nível de detalhe notável. Isto permitirá aos médicos prever como um coração específico responderá a uma arritmia ou a um tratamento específico, tudo sem nunca colocar o paciente em risco.

Esta combinação de modelagem virtual e dados clínicos abre as portas para uma medicina mais preditiva, personalizada e segura, onde as decisões terapêuticas são baseadas não apenas na experiência médica, mas também em simulações do que acontecerá no gêmeo digital de um paciente. Mas o que acontece se aplicarmos isso ao cérebro humano?

Das fábricas aos cérebros

A saúde cognitiva e mental são pilares do bem-estar humano, mas também são frágeis. O declínio relacionado com a idade, a depressão, a ansiedade e as doenças neurodegenerativas ainda apresentam grandes desafios para a medicina.

É aqui que a inteligência artificial (IA) oferece uma janela de esperança. Ao integrar e analisar grandes volumes de dados, a IA pode ajudar a detectar doenças mais cedo, selecionar melhor os pacientes para ensaios clínicos e até mesmo simular a progressão de cada indivíduo usando gêmeos digitais. A IA oferece uma forma de estar à frente da deterioração, conceber intervenções personalizadas e acelerar o desenvolvimento de terapias mais seguras e eficazes.

Uma equipe de cientistas da Duke University, da Columbia University, da Nebrija University e da CogniFit desenvolveu recentemente uma nova estrutura para abordar a saúde mental e cognitiva das pessoas por meio de gêmeos cognitivos digitais. Estas são representações virtuais que integram dados da nossa atividade cerebral e comportamental, dos nossos hábitos diários e das nossas respostas emocionais. Ao usar IA, esses modelos dinâmicos podem aprender e se atualizar a cada nova interação.

Prevemos que cada pessoa poderia ter o seu próprio “gémeo digital” cognitivo, que pode ser usado para prever como a sua memória ou capacidade de atenção irá evoluir, e para sugerir atividades personalizadas para treinar a mente antes que surja um problema grave.

Adaptando a tecnologia existente

A chave para esta revolução reside na integração dos dispositivos que muitos de nós já possuímos – coisas como relógios inteligentes, rastreadores de atividade e sensores de sono – para fornecer informações contínuas sobre os nossos corpos. Os dados associados à frequência cardíaca, qualidade do sono, nível de atividade e stress já podem estar a alimentar dados em tempo real num “duplo digital” que aprende com estes sinais e adapta recomendações ou treino cognitivo ao nosso estado físico e mental em qualquer momento.

O papel da IA ​​seria semelhante ao de um maestro de orquestra, coordenando todos estes dados e integrando-os num sistema que não só reage, mas até antecipa as nossas necessidades.

Treinamento cerebral personalizado

Até agora, o “treinamento cerebral” digital tem sido amplamente limitado a jogos divertidos, com benefícios limitados. Os gémeos cognitivos são algo completamente diferente – muito além de conjuntos de exercícios genéricos, oferecem um ecossistema dinâmico que é ajustado em tempo real a cada pessoa, supervisionado por profissionais de saúde e apoiado por evidências científicas. Esta é uma mudança de paradigma, de uma abordagem “tamanho único” para uma medicina verdadeiramente personalizada e preventiva.

Claro, também haverá desafios. Os gémeos digitais neste domínio terão de ser construídos de uma forma que garanta a privacidade dos dados e que as decisões tomadas pelos algoritmos sejam transparentes e éticas. Também não podemos ignorar a exclusão digital que pode excluir os idosos ou aqueles com menos acesso à tecnologia.

No entanto, não devemos perder de vista os potenciais benefícios – uma meta-análise recente concluiu que a utilização da tecnologia ajuda a prevenir e retardar o declínio cognitivo, tanto normal como patológico.

Os gêmeos digitais estão prestes a ser uma das grandes revoluções na medicina e na ciência cognitiva deste século. Décadas atrás, a ideia de ter um computador no bolso parecia ficção científica. Dentro de alguns anos, parecerá igualmente natural ter um gêmeo cognitivo nos acompanhando e cuidando de nós. Afinal, quem melhor do que o nosso sósia digital para nos ajudar a compreender, antecipar e cuidar de nós mesmos?

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.