Os gatos são seres enigmáticos, e sua habilidade de ocultar a dor sempre foi uma característica intrigante para veterinários e amantes desses bichinhos. Historicamente, os felinos são conhecidos por sua natureza reservada e sua capacidade de mascarar o que sentem, um legado de sua evolução como caçadores solitários. No entanto, avanços recentes no campo da inteligência artificial estão mudando a maneira como entendemos e identificamos a dor nesses animais misteriosos.
Pesquisadores de várias áreas, incluindo especialistas em IA e veterinários, se uniram para enfrentar o desafio de entender essa habilidade dos gatos, e desenvolveram dois algoritmos de aprendizado de máquina capazes de discernir se um gato está sentindo dor apenas analisando suas expressões faciais. Esses sistemas automatizados, descritos em um estudo publicado na Scientific Reports, alcançaram uma precisão de até 77%, abrindo caminho para ferramentas veterinárias revolucionárias.
O objetivo agora é desenvolver um aplicativo móvel que permita veterinários e donos de gatos tirarem uma foto e detectar automaticamente a dor do animal. Enquanto outras tentativas de decifrar as emoções felinas já foram feitas – como o aplicativo Tably, lançado em 2021 – este estudo é o primeiro a fornecer uma pesquisa científica revisada por pares sobre o assunto.
Atualmente, a dor em gatos é medida através de testes complexos, como a Escala Composta de Medição de Dor de Glasgow, a GCMPS (do inglês Glasgow Composite Measure Pain Scale), que exige uma análise minuciosa das expressões faciais e comportamentos dos animais. Embora cientificamente validadas, essas escalas dependem da avaliação subjetiva do veterinário e são extremamente demoradas, o que desencoraja o uso frequente desses testes, conforme aponta Stephane Bleuer, um comportamentalista veterinário de Tel Aviv que não esteve envolvido no estudo.
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Entendendo os gatos através da IA
Para desenvolver o novo modelo, os pesquisadores precisavam de dados. Eles coletaram fotografias de 84 gatos de várias raças e idades, tratados no Hospital de Medicina Veterinária da Universidade de Hannover, na Alemanha. Esses gatos haviam sido avaliados com base na escala de Glasgow e no nível esperado de dor de suas condições clínicas conhecidas, como fraturas ósseas ou problemas no trato urinário. Essas medidas foram usadas para treinar e avaliar os modelos de IA dos pesquisadores, que enfatizaram que nenhuma pesquisa causou sofrimento aos gatos.
Os pesquisadores criaram dois algoritmos de aprendizado de máquina que podiam detectar dor com base apenas nas fotografias dos gatos. Um algoritmo analisou a contração dos músculos faciais usando 48 “pontos de referência” envolvendo as orelhas, olhos e boca, e o outro empregou métodos de aprendizado profundo para analisar todo o rosto em busca de contrações musculares e outros padrões.
A abordagem de IA baseada em pontos de referência foi 77% precisa em identificar se um gato estava com dor, enquanto a abordagem de aprendizado profundo teve 65% de precisão. Os pesquisadores acreditam que essa diferença pode ser devido aos sistemas de aprendizado profundo serem “famintos por dados”, e neste caso apenas um conjunto relativamente pequeno de imagens estava disponível para o estudo.
Uma descoberta surpreendente foi que a boca do gato, em vez das orelhas ou olhos, era o recurso facial mais importante para o reconhecimento preciso da dor. Sebastian Meller, veterinário da Universidade de Medicina Veterinária e coautor do estudo, comenta: “Não esperávamos isso, e talvez essa seja também a beleza da IA. Ela encontra algo na floresta de dados que de repente faz uma diferença na qual ninguém pensava antes.“.
É crucial, no entanto, diferenciar entre expressões faciais e emoções. Como explica Dennis Küster, psicólogo alemão especializado em ciência das emoções e que não participou do estudo, testes com humanos mostraram que a IA tende a reconhecer padrões faciais, mas não necessariamente seus significados subjacentes. Além disso, uma expressão facial nem sempre está associada a uma emoção específica.
Brittany Florkiewicz, professora assistente de psicologia no Lyon College e não envolvida no estudo, destaca que a inteligência artificial é tão boa quanto os dados que recebe. Portanto, garantir que o conjunto de dados seja grande, diversificado e supervisionado por humanos – e que contenha informações contextuais e matizadas – ajudará a tornar a máquina mais precisa.
Florkiewicz descobriu recentemente que os gatos podem produzir 276 expressões faciais. Ela planeja colaborar com a equipe deste estudo para obter insights mais profundos sobre a vida emocional dos felinos, indo além da avaliação de dor.
Anna Zamansky, cientista da computação da Universidade de Haifa, em Israel, e coautora sênior do artigo, também planeja expandir sua pesquisa para incluir outras espécies, como cães, e investigar se os sistemas automatizados podem julgar a dor felina com base em vídeos de corpo inteiro.
Quando um gato mostra sinais óbvios de dor, é provável que já esteja sofrendo há algum tempo. Um aplicativo prático e conveniente para detecção de dor pode permitir a detecção mais rápida de problemas e avançar significativamente no cuidado com os gatos, argumenta Bleuer. “Quando você melhora o bem-estar dos animais de estimação, você melhora o bem-estar das pessoas“, diz ele. “É como uma família“.
Este estudo focou na superação de barreiras de comunicação entre espécies, e Zamansky ressalta que os pesquisadores primeiro tiveram que superar barreiras humanas: os pesquisadores da equipe internacional, além de falarem idiomas diferentes, moram em países diferentes e atuam em áreas distintas: IA, veterinária, engenharia e biologia, e os seus esforços visam, em última análise, ajudar não só os animais, mas também veterinários e donos dos pets.
Esse esforço levou pelo menos um pesquisador a atravessar uma barreira própria.
“Antes de começarmos este trabalho, eu adorava cães, mas agora quero ter um gato“, revela Zamansky. “Acho que me apaixonei um pouco por gatos“.
Ainda que neste momento o estudo tenha focado em gatos, este é um avanço importante para a medicina veterinária, e ao vislumbrar a possibilidade de entender mais nossos bichinhos através de um aplicativo ao nosso alcance que pode detectar a dor de um animal por uma simples fotografia, com certeza olharemos diferentes para nossos pets!
Fonte: Scientific American
