Aunque la inteligencia artificial (IA) es un tema a menudo controvertido, no se puede negar que esta herramienta se ha vuelto extremadamente poderosa y valiosa para la humanidad. De hecho, la IA ahora se utiliza en áreas como la medicina, especialmente para el diagnóstico de enfermedades y la personalización de tratamientos farmacológicos, siempre acompañada por la supervisión del personal médico. Gracias a esta tecnología, se han realizado con éxito numerosos diagnósticos de enfermedades en el sector de la ortopedia y la oncología. Actualmente, el uso de la IA combinada con la impresión 3D también se está expandiendo al estudio de trastornos mentales como la esquizofrenia.
Un estudio reciente ha llevado a cabo una investigación exhaustiva sobre cómo la inteligencia artificial y la impresión 3D, puede ayudar en el tratamiento de enfermedades como la esquizofrenia. Según la Organización Mundial de la Salud, en el mundo hay alrededor de 21 millones de personas con esquizofrenia. Se trata de una enfermedad que surge entre los 18 años para las mujeres y los 25 años para los hombres y cuyas sintomatologías incluyen delirios, alucinaciones y deterioro cognitivo. Por lo tanto, la inteligencia artificial ayudaría a los médicos a realizar no solo el diagnóstico precoz de la esquizofrenia en personas de alto riesgo, sino también a personalizar sus terapias y medicamentos.
La mayor dificultad relacionada con el diagnóstico de la esquizofrenia es que, a diferencia de áreas como la ortopedia y la oncología, los síntomas de esta enfermedad son heterogéneos y, por lo tanto, pueden manifestarse de diferentes formas para cada paciente. Además, la esquizofrenia no se puede diagnosticar utilizando indicadores biológicos, sino solo a través de los síntomas clínicos establecidos por el DSM , es decir, The Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, y por el ICD, International Classification of Diseases, que sin embargo no siempre son suficientes para reconocer los síntomas menos comunes de la enfermedad.
Uso de la IA para el tratamiento de la esquizofrenia
Por lo tanto, la inteligencia artificial podría ofrecer al personal médico nuevos métodos de investigación y tratamiento de la enfermedad. En primer lugar, se trata de una tecnología que es capaz de procesar y analizar datos extremadamente complejos. Esto permitiría el diagnóstico temprano de la enfermedad en poblaciones de alto riesgo. De hecho, a través de la integración del aprendizaje automático, la IA puede analizar los datos recopilados de los pacientes y procesarlos con modelos clínicos, limitando el error humano derivado del cálculo manual de los datos. Además, la IA es una tecnología que tiene capacidad de autoaprendizaje y auto-optimización: si se enriquece con nuevos datos, logra producir algoritmos cada vez más precisos que permiten mejorar las previsiones médicas. Esto lo convertiría en una herramienta extremadamente útil en el diagnóstico de enfermedades con sintomatologías heterogéneas como la esquizofrenia.
En segundo lugar, la IA podría detectar la aparición de los síntomas de la enfermedad en los pacientes mediante el análisis de su lenguaje. De hecho, esta enfermedad puede afectar las facultades lingüísticas de quienes la padecen, causando cambios en el tono de voz o la elocución. Desafortunadamente, durante el tratamiento de la esquizofrenia, los síntomas depresivos pueden surgir en el paciente y el tratamiento antidepresivo a menudo se pasa por alto porque los síntomas no se reconocen a tiempo durante la progresión de la enfermedad. Se ha demostrado que la IA, instruida de acuerdo con las características de comportamiento multimodales e implementada con Machine Learning, puede determinar si el paciente está sano, sufre de esquizofrenia o tiene un trastorno depresivo mayor. A través del análisis del lenguaje, la IA permite identificar rápidamente el cambio de comportamiento en los pacientes con esquizofrenia, para luego apoyarlos con el tratamiento farmacológico adecuado.
El diagrama ilustra el uso de la IA para el diagnóstico, el tratamiento y el pronóstico de la esquizofrenia. Créditos: nature.
Por último, la IA también es útil en la creación de terapias farmacológicas personalizadas. Gracias a la recopilación de datos de pacientes y la creación de modelos clínicos, la IA es capaz de hacer predicciones sobre las dosis de medicamentos personalizados para cada paciente. Sin embargo, además del cálculo de las dosis, la tecnología de IA puede identificar los factores clave que influyen en el metabolismo y la respuesta de los medicamentos, lo que permite a los médicos comprender cómo responde cada paciente a la terapia. Como resultado, la IA también puede desarrollar terapias personalizadas para los pacientes, optimizando no solo la dosis, sino también la selección de medicamentos.
Dispositivos electrónicos impresos en 3D para la investigación
Desde hace unos años se están probando nuevos enfoques potenciados por la inteligencia artificial para el tratamiento de la esquizofrenia que incluyen el uso de diversas tecnologías, incluida la impresión 3D. Según lo informado por la investigación, un estudio reciente ha utilizado la impresión 3D para crear un dispositivo electrónico de interfaz neuronal, que se inscribe en el campo de la BCI, es decir, la interfaz cerebro-computadora, que permite decodificar las señales neurofisiológicas asociadas con la actividad cerebral de los ratones. Gracias a este dispositivo impreso en 3D que se puede implantar y es biocompatible, fue posible controlar con precisión la actividad de la corteza prefrontal de los ratones. El objetivo de la investigación fue analizar los efectos de las terapias para los trastornos neuropsiquiátricos en la actividad neuronal. Esta interfaz protésica neural ha sido diseñada para registrar, modular y clasificar los biomarcadores electrofisiológicos asociados a estos trastornos. Los resultados de la investigación han demostrado que la prótesis es capaz de monitorizar y modular eficazmente la actividad cerebral tanto en ratones sanos como en aquellos afectados por alteraciones, ofreciendo una nueva herramienta para el tratamiento personalizado de los trastornos neuropsiquiátricos.
Ventajas y desventajas de la tecnología
Según lo informado por la investigación, la IA, sin duda, ha creado posibilidades sin precedentes para el diagnóstico y tratamiento de la esquizofrenia. Sin embargo, la tecnología todavía está sujeta a limitaciones y actúa más como una herramienta auxiliar para los médicos en el diagnóstico y el tratamiento que como un sustituto real. Aunque la IA se «alimenta» de la recopilación de datos y se vuelve cada vez más eficiente gracias a esto, las aplicaciones actuales basadas en la inteligencia artificial registran deficiencias con respecto a la aplicación de terapias clínicas reales. Las dificultades aumentan cuando se trata de datos médicos como los de la esquizofrenia que difieren considerablemente entre sí en los criterios de diagnóstico. Además, en la actualidad, muchos estudios existentes se han centrado principalmente en el análisis retrospectivo, utilizando datos históricos recopilados únicamente para la formación y la prueba de algoritmos.
A pesar de las dificultades actuales del uso de la IA en el tratamiento de la esquizofrenia, la velocidad a la que esta tecnología está evolucionando permite suponer que los problemas actuales se resuelven pronto y que esta se implementa más para el tratamiento de enfermedades psiquiátricas. Lo cierto es que la interacción hombre-máquina está aportando numerosas innovaciones en el campo médico que valdrá la pena investigar también en el futuro. Para saber más sobre cómo la IA puede ayudar a los médicos en el tratamiento de la esquizofrenia, haz clic AQUÍ.
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*Créditos de todas las fotos: Nature