O Theta é um supercomputador do Argonne National Laboratory programado para analisar elevadas quantidades de informação cromossomica de pequenos ratos de laboratório. Está a ser utilizado no âmbito de um estudo coordenado por Narayanan Kasthuri, um investigador na área das neurociências pela Universidade de Chicago, que através da coloração de diagramas, tenta decifrar os mistérios da cognição cerebral e a fonte de problemas relacionados com a saúde mental.
De momento, o estudo está a focar-se na criação e comparação de conectomas parciais (mapas das ligações entre cromossomas, neste caso parciais), de diferentes tipos de cérebros animais. Os ratos testados em laboratório são divididos em dois grupos, a um é administrada uma dose de cocaína e ao outro não – depois são comparados os conectomas para se verificar que segmentos foram danificados pela adição à droga.
Estudar a estrutura cerebral de um rato é um processo delicado. Envolve remover o cérebro do animal o mais rápido possível e preservá-lo num composto orgânico, chamado aldeído, para evitar o menor número de danos possíveis nas células do órgão. Estas células entram em necrose assim que o animal morre.
De seguida, parte do cérebro é mergulhado numa substância composta por metais pesados para ser submetida a um teste de eletrões. Depois de ser desidratada e plastificada, a amostra é removida do cérebro com uma ferramenta feita com diamante, capaz de cortar quantidades numa escala atómica, fazendo com que o processo seja extremamente vagaroso e frágil.
Kasthuri e a sua equipa desenvolveram um método capaz de minimizar a probabilidade de “erro humano” ao terem introduzido um sistema de transporte capaz de levar rapidamente as amostras até ao microscópio analisador de electrões (SEM – Scanning Electron Microscope, em inglês), que revela vários segmentos com imagens dos neurónio e sinapses.
À The Verge, Kasthuri contou que a solução para a análise destas imagens foi a introdução do software de inteligência artificial desenvolvido pela Google e pelo Max Planck Institute of Neurobiology que ajudou a «processar milhões de pixels e segmentos de informação» – numa fase inicial a coloração destas imagens esteve ao encargo dos seus assistentes, embora o processo tomasse anos caso não tivesse sido introduzido este sistema.
Kasthuri referiu ainda à The Verge ter esperança que este estudo possa ajudar no conhecimento do conectoma humano e, assim, levar ao desenvolvimento de métodos de rastreio e de cura de problemas relacionados com a saúde mental do Ser Humano.
