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Una App argentina promete detectar enfermedades mentales con un smartphone

Investigadores argentinos lograron diagnosticar de forma automática si una persona puede o no desarrollar una enfermedad mental a futuro, ahorrando meses y años de terapia.

Por Martín Cagliani - 12 de Octubre 2016
Una App argentina promete detectar enfermedades mentales con un smartphone

Uno piensa que el comportamiento humano es súper impredecible y complicado pero la física también lo es. El truco es qué simplificaciones uno hace para un cierto sistema. El comportamiento humano es modelable matemáticamente”, dice Alejo Salles, director del Laboratorio de Ciencias Cognitivas Computacionales y profesor en el Instituto de Cálculo de la Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad de Buenos Aires (UBA). Su investigación se centra en responder una sola pregunta: ¿hasta qué punto un software puede explicar y predecir la psiquis humana? Junto con él, otros grupos de investigadores argentinos están trabajando no sólo para comprender cómo funciona la mente, sino para predecir qué problemas puede llegar a desarrollar a futuro. Pero con una diferencia: Salles —doctor en Física— se vale de herramientas matemáticas y computacionales para analizar datos de experimentos con niños y adultos. “Cada vez hay más datos sobre lo social”, explica Salles. “Se pueden hacer experimentos observacionales sobre poblaciones enormes y se pueden realizar modelos matemáticos sobre eso. El énfasis está en usar la matemática para reportar ciertas observaciones. Quizás ahora, la tendencia más nueva está en tratar de hacer modelos matemáticos, que expliquen la conducta. Son patrones de comportamiento”. Y lo explica con algunas analogías. “Uno diseña un experimento que es como un juego de computadora. Se puede hacer online, en laboratorio, o en escuelas, si es con niños. El juego sirve para recabar datos. Luego se trata de ver efectos conductuales y de esa manera tratar de explicar por qué se comporta así. Por qué siguen una determinada ecuación”.

Pero, dice, a pesar de usar matemática como base, no es una ciencia exacta. “Para cada desvío de la racionalidad los economistas buscaban una explicación. Después, vinieron otros que dijeron, volvamos a la idea de la racionalidad, pero pensando ya no con la lógica clásica del modelo adecuado de comportamiento, sino en contextos de incertidumbre, que es en los que nos manejamos todo el tiempo. El lenguaje racional es la teoría de probabilidades.

Una probabilidad expresa un grado de creencia en algo. Mañana creo que va a llover con probabilidad del 40 por ciento, por ejemplo.

Entonces hay como un enfoque de probabilidades que se llama bayesiano, que se agarra mucho de esta idea de pensar en la probabilidad como un grado de creencia. Es una forma diferente de sacar conclusiones de los datos disponibles.”

De alguna manera, desde su óptica, lo que se está haciendo es teoría de probabilidades. “Si para sacar conclusiones de los datos tenemos que usar inferencia bayesiana o teoría de probabilidades, entonces por qué no pensar que los humanos, que estamos todo el tiempo sacando conclusiones de datos, no hacemos lo mismo. Eso no significa, de ninguna manera, que somos irracionales sino que estamoshaciendo teoría de probabilidadesde forma inconsciente cuandouno toma decisiones. Uno nohace la cuenta que te manda ahacer el teorema de Bayes, de forma explícita, sino que unoopera así”, explica.

Diagnóstico en una cajaInvestigaciones como la de Sallesestudian la psiquis humana engeneral, no se enfocan en el individuo.De eso se encarga DiegoFernández Slezak, profesordel Departamento de Computación,en la Facultad de CienciasExactas y Naturales de la

Universidad de Buenos Aires e investigador Conicet, y director del Laboratorio de Inteligencia Artificial Aplicada. Slezak, junto con el estudiante Facundo Carrillo, fueron de los 24 seleccionados entre más de 400 que se presentaron a la última convocatoria de los Google Research Awards for Latin America. El título de su proyecto lo dice todo: “Diagnóstico en una caja: Caracterización computacional de estados mentales”. “Fuiste a jugar al fútbol y te lastimaste un pie”, ejemplifica Slezak. “Vas al traumatólogo, que te mueve el tobillo, lo mira, y te dice que podría ser una distensión de ligamento, un esguince o una fractura chiquita. Te manda a hacer una placa de rayos X o una resonancia. La resonancia te dice que se ve un corte ligamental, o la radiografía muestra una fisura, o no se ve nada. Hay un informe que le llega al traumatólogo, que es quien da el diagnóstico final. Yo veo a esta aplicación como los rayos X. Sería el laboratorio de la mente que le da al médico la posibilidad de ver algo que a simple vista no se detecta, que le completa el diagnóstico con toda la clínica.”

Esta idea resume el proyecto que Slezak y Carrillo presentaron a Google. El objetivo es desarrollar una aplicación que ayude en la práctica psiquiátrica, valiéndose de herramientas informáticas. “Será el médico el que atiende al paciente, el que ve todo el panorama general, el entorno. Y si se quiere sacar una duda de si el paciente podría desarrollar alguna enfermedad mental, tenga una serie de índices que lo ayuden a diagnosticar. En vez de esperar un seguimiento de dos años puede avanzar en cuestión de una entrevista. No se trata de diagnóstico automático, igualmente, sino de una realidad aumentada. Para el médico es como un Pokemon Go de la mente”, aclara Slezak. “Cuando algún paciente tiene síntomas sutiles, mediante esta aplicación podrá indicarle qué rumbo seguir, le puede ayudar a diagnosticar sin pasar por un proceso de meses.”

 

Validando teorías con la informática

 

Slezak comenzó ocho años atrás con la intención de extraer conceptos abstractos y patrones de pensamiento, analizando texto mediante herramientas informáticas. “Originalmente”, dice Slezak, “empezamos tratando de validar algunas teorías de un psicólogo muy conocido que se llama Julian James, de Princeton, que hablaba acerca de la evolución de la conciencia y de la introspección a lo largo de la historia de nuestra especie, que él encontró leyendo todas las obras literarias de la antigüedad. Nuestra primera prueba piloto fue probar esta teoría psicológica”. “Nos preguntamos en serio si podíamos crear alguna herramienta computacional que la mida. Pero ya teníamos la respuesta; nosotros queríamos que diese lo que Julian James decía que tenía que dar. Esa fue la primera tarea de análisis de texto que realizamos y funcionó realmente muy bien.” El resultado de esa investigación fue publicado en la revista científica Frontiers in Neuroscience y despertó curiosidad entre diversos grupos de investigadores en psiquiatría. Estos tenían gran cantidad de datos disponibles que no podían analizar y se los ofrecieron a los investigadores argentinos a cambio de que pudiesen cuantificarlos de algún modo. Terminaron trabajando con datos sobre pacientes bipolares, esquizofrénicos  m,y con consumidores de drogas con el objetivo de medir de forma cuantitativa los cambios en el discurso de esos pacientes. Y lograron hacerlo. “En los bipolares fuimos a buscar lo que los psiquiatras nos dijeron que debíamos buscar; en los esquizofrénicos y en los consumidores de éxtasis, lo mismo”, cuenta Slezak. “Tuvimos muy buenos resultadosotra vez, y realmente explotó luego de que fueron publicados. Nos dimos cuenta de que esta herramienta de cuantificación de patrones en el discurso para identificar estados mentales era poderosa. Habíamos logrado validar una teoría psicológica y antropológica; logramos detectar cambios en el discurso en pacientes bipolares y esquizofrénicos, y en el de pacientes drogados.” El éxito en estos casos de enfermedad mental llevó a que pacientes con otros padecimientos los contactasen. “Nos empezaron a contactar otros pacientes por alcoholismo, obesidad o, incluso, en algunos casos con estrés postraumático para veteranos de guerra”, continúa Slezak. “Ahí empezó la línea de investigación ampliada donde ya no es un ‘juguemos con texto, y veamos dónde lo podemos aplicar’, sino ‘veamos todo el espectro de lugares donde se puede aplicar’, y para cada uno de ellos ataquémoslo de la forma más correcta.” Pero la línea de investigación que desembocaría en el premio Google llegaría cuando tomaron posesión de datos provenientes de guardias psiquiátricas; pacientes que, dice, fueron declarados “de riesgo” por sus posibilidades de desarrollar esquizofrenia a futuro. A estos casos se los siguió durante dos años y medio, para evaluar su progreso. “De 35 pacientes, seis se convirtieron en esquizofrénicos en el transcurso de ese período. Entonces contábamos con un escenario único en donde teníamos una entrevista cuando los médicos lo catalogaron como de riesgo, y dos años después, sabemos exactamente cuál es el diagnóstico. Entonces con nuestras herramientas apuntamos a ayudar al médico, y poder detectar sutilezas que ellos no podrían detectar, porque no tienen la cuantificación automática que tiene una computadora.” “Ese fue el resultado que tuvimos hace unos seis meses y que es el más importante, donde la computadora pudo predecir con un 100 por ciento de exactitud cuáles eran los sujetos que se iban a convertir y cuáles no”, dijo Slezak.



 Análisis mental automático

 

Cada patología tiene sus peculiaridades, que sólo las conocen los psiquiatras. Nosotros, como computadores científicos, tenemos un ida y vuelta con ellos hasta que llegamos a medidas e índices que los ayudan”, expresa Slezak. “Y una vez que está desarrollado, el análisis es automático. Pero el proceso de llegar a un índice que luego permita predecir puede llevar meses de trabajo. Es un diálogo fluido con los especialistas hasta que logramos definir cuáles son esos índices que queremos que la computadora detecte. Después es muy buena para hacer medidas repetidas, cuantificar las cosas, y encontrar sutilezas que se te escapan en lo cotidiano. Prácticamente cualquier enfermedad neuronal o psiquiátrica que tenga síntomas evidentes, motrices o del habla, se puedan detectar por computadora”, afirma Slezak.

¿Cuál es el próximo paso? Convertirlo en producto o, como dice Slezak, en “un paquete cerrado”. “Hoy tenemos tres o cuatro enfermedades que detectamos muy bien en experimentos de laboratorio. La idea es armar una especie de web o App para usar desde el teléfono. Entonces, cuando entra un paciente, el psiquiatra puede hacerle una entrevista estandarizada grabando las respuestas con una tablet o computadora, que mide algunas variables, y luego le devuelve al médico el índice de aplacamiento emocional, el índice de coherencia de frases y el de verbos de movimiento para que se diagnostique, o no, una enfermedad”, concluye.



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