Das células às interações sociais: uma abordagem integrativa baseada em IA para revelar os mecanismos subjacentes dos comportamentos e fenótipos humanos

Resumo

O tratamento e a interpretação de grandes volumes de dados multimodais são um desafio central, exigindo IA e ferramentas computacionais especializada. Este projeto empregará computação de alto desempenho e algoritmos de IA em dados obtidos de tecnologias de ponta para investigar comportamentos e fenótipos humanos em várias escalas biológicas, desde níveis moleculares até ambientais. Ele capitaliza no nosso projeto temático anterior da FAPESP, que focou na integração de dados por meio da ciência de redes e produziu mais de 100 artigos científicos e ferramentas computacionais. Quatro subprojetos principais ancoram a pesquisa. O primeiro concentra-se na expressão genética e nas relações fenotípicas usando transcriptômica espacial, empregando IA para processar esses dados complexos. O segundo subprojeto utiliza IA juntamente com fNIRS e rastreamento ocular para estudar a atividade cerebral em contextos educacionais, com o objetivo de compreender os processos de aprendizagem. O terceiro examina as respostas fisiológicas durante as interações sociais, usando a variabilidade da frequência cardíaca como medida. O subprojeto final envolve a criação de uma ferramenta baseada em IA para integrar diversos conjuntos de dados, incluindo ômicos, atividade cerebral e fatores ambientais. A abordagem baseada em IA para gerenciar, processar e interpretar conjuntos de dados multimodais em grande escala é fundamental para todos os subprojetos. Esta estratégia abordará não apenas o volume e a complexidade dos dados, mas também revelará insights sobre a interconectividade dos sistemas biológicos. O projeto busca um orçamento de 4,4 milhões de reais para financiar recursos tecnológicos e pessoal qualificado, incluindo aquisição de equipamentos de última geração e equipe especializada em implementação de algoritmos de IA e análise de dados. (AU)