Neurociencia e inteligencia artificial: pioneros en la próxima frontera de la medicina
Por Marco Benavides
La Inteligencia Artificial (IA) se ha convertido en una parte integral de la vida diaria, pasando de ser un tema de ciencia ficción a una realidad que está transformando innumerables acciones, en particular la atención médica. Los avances en neurociencia están acelerando aún más esta evolución, lo que permite una comprensión profunda del cerebro y abre posibilidades interesantes para la IA en la medicina.
La neurociencia, el estudio científico del sistema nervioso, ha brindado información sobre la arquitectura y las operaciones complejas del cerebro, permite comprender procesos mentales y comportamientos, facilitando el desarrollo de tratamientos para condiciones como el alzheimer, el parkinson y la epilepsia. AI, por otro lado, se refiere a la capacidad de una máquina para imitar la inteligencia humana. Estas máquinas «aprenden» de la experiencia, se adaptan a nuevos insumos y realizan numerosas tareas.
La fusión de estos dos campos tiene un potencial notable. Los modelos de IA, en particular el aprendizaje profundo, a menudo se modelan a partir de las redes neuronales del cerebro humano. Esta inspiración neuronal ha producido avances en la capacidad de la IA para procesar grandes volúmenes de datos, identificar patrones y hacer predicciones, mostrando un parecido con nuestras funciones cognitivas.
En medicina, la IA y la neurociencia están proporcionando soluciones innovadoras para el diagnóstico y para el tratamiento. Las herramientas impulsadas por IA están mejorando la precisión y la velocidad en el análisis de imágenes médicas, detectando anomalías que los ojos humanos podrían pasar por alto. Los algoritmos de IA están aprendiendo a predecir trastornos de salud mental a partir de patrones en el habla o el texto escrito.
Un campo es el desarrollo de interfaces cerebro-computadora (BCI). La neurociencia proporciona la comprensión de las señales del cerebro, mientras que la IA interpreta estas señales en comandos para dispositivos externos, lo que permite la comunicación entre el cerebro y las máquinas. Las BCI son prometedoras para restaurar funciones cognitivas o sensoriomotoras humanas, y para tratar una variedad de trastornos.
La prótesis neural es otra área prometedora de desarrollo. Estos dispositivos complementan las funciones del sistema nervioso, mejorando la calidad de vida de pacientes que sufren déficits sensoriales, motores o cognitivos. La IA juega un papel en la interpretación de las señales de estas prótesis, imitando la funcionalidad de las neuronas y facilitando la interacción entre el usuario y el dispositivo.
La sinergia entre la neurociencia y la IA no solo proporciona una comprensión más exacta del cerebro, sino que también impulsa el desarrollo de modelos avanzados de IA. Por ejemplo, la ingeniería neuromórfica, inspirada en la estructura y la función del cerebro, está ampliando los límites de las capacidades de la IA, allanando el camino para sistemas de IA más robustos y con mayor eficiencia.
A pesar de estos avances, la intersección de la IA y la neurociencia plantea retos económicos, éticos y prácticos, especialmente en nuestro país donde ya solamente ir a la sala de urgencias en un hospital público puede plantear un problema.
Desde las preocupaciones sobre la privacidad de los datos hasta la necesidad de decisiones de IA explicables, la integración de la IA en la atención médica requiere reflexión y regulación cuidadosas. La búsqueda de un futuro en el que la IA se integre en sistemas de atención médica requiere diálogos constantes entre expertos en IA, neurocientíficos, profesionales de la salud, legisladores y pacientes.
23 julio 2023.
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Marco Vinicio Benavides Sánchez es médico cirujano y partero por la Universidad Autónoma de Chihuahua; título en cirugía general por la Universidad Autónoma de Coahuila; entrenamiento clínico en servicio en trasplante de órganos y tejidos en la Universität Innsbruck, el Hospital Universitario en Austria, y en el Instituto Mexicano del Seguro Social. Ha trabajado en el Instituto Mexicano del Seguro Social como médico general, cirujano general y cirujano de trasplante, y también fue jefe del Departamento de Cirugía General, coordinador clínico y subdirector médico. Actualmente jubilado por años de servicio. Autor y coautor de artículos médicos en trasplante renal e inmunosupresión. Experiencia académica como profesor de cirugía en la Universidad Autónoma de Chihuahua; profesor de anatomía y fisiología en la Universidad de Durango. Actualmente, investiga sobre inteligencia artificial en medicina. Es autor y editor de la revista web Med Multilingua.