Una IA permite detectar estados de consciencia en personas en coma

Lo que probablemente tenemos en mente la mayoría de personas al pensar en alguien que está en coma es que se encuentra en estado inconsciente debido a la aparente falta de respuestas ante los estímulos que están a su alrededor.

Pero, ¿y si esto no fuera así? ¿Es realmente posible que una persona esté consciente aunque no pueda expresarlo? Esta pregunta ha inquietado a innumerables profesionales de la medicina durante mucho tiempo. ¿Y si los pacientes que parecen inconscientes están escuchando o comprendiendo lo que sucede a su alrededor?

Recientemente se ha publicado un estudio en el que habla sobre una herramienta de inteligencia artificial que podría cambiar el panorama tal y como lo conocemos hasta el momento, abriendo la puerta a la esperanza. A lo largo de este artículo te lo explicamos con más detalle.

El reto de detectar la consciencia en personas en coma

En medicina, se dice que una persona está en coma cuando está en un grave estado de inconsciencia de forma prolongada. Esta situación puede venir ocasionada por diversos factores —que van desde los traumatismos en la cabeza hasta los accidentes cerebrovasculares, pasando también por las intoxicaciones con sustancias nocivas e incluso ser la consecuencia de otra enfermedad—.

Los métodos que se han empleado hasta el momento para evaluar la conciencia dependen principalmente de que se produzcan respuestas motoras observables. Por ejemplo, se suele pedir a los pacientes que abran los ojos, muevan las manos o los dedos de los pies, etc.

¿Qué sucedería entonces si las personas pudieran procesar las peticiones médicas a nivel cerebral, pero no pudieran ejecutar la acción motora? Efectivamente, en esos casos, a nivel médico se consideraría que la persona está inconsciente porque la conciencia resultaría invisible para los médicos.

Esto es lo que se conoce como conciencia encubierta o disociación cognitivo-motora y se calcula que se da en un 15-25% de los casos. Por supuesto, estas situaciones pueden tener un grave impacto en la evolución de la persona puesto que podría no administrársele el tratamiento adecuado.

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SeeMe: la inteligencia artificial que observa lo invisible al ojo humano

Es cierto que hoy en día existen mecanismos modernos que permiten hacer exámenes más sofisticados. Aplicando neuroimagen especializada o electroencefalografías es como se detectan los casos de conciencia encubierta. Sin embargo, no siempre pueden aplicarse de forma continua en las camas hospitalarias.

En este punto es donde entra en juego la IA. El sistema SeeMe se basa en la visión artificial. Esta rama de la inteligencia artificial permite que los ordenadores interpreten imágenes y vídeos. En este caso concreto, el objetivo es detectar movimientos faciales que puedan ser imperceptibles para el ojo humano.

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El estudio científico

Un equipo de investigadores de neurocirugía de la Universidad de Stony Brook planteo la hipótesis de que los primeros signos de conciencia quizá se producían como movimientos muy pequeños y de baja amplitud en el rostro puesto que en esta zona existe una compleja red de pequeños músculos.

Cómo se llevó a cabo el estudio

Con el fin de comprobar su hipótesis desarrollaron la herramienta de visión artificial, previamente mencionada, conocida como SeeMe. Reclutaron a 37 pacientes adultos en coma —que se encontraban en este estado debido a una lesión cerebral aguda— y 16 individuos sanos.

Antes de las sesiones, que se producían diariamente —siempre y cuando los médicos lo considerasen apropiado—, se suspendía la medicación sedante de forma temporal para que la evaluación fuera más precisa. Se grabó a los participantes mientras recibían órdenes verbales simples mediante unos auriculares desechables.

Cada comando se repitió 10 veces en cada sesión. Posteriormente el sistema SeeMe analizaba las grabaciones y comparaba las imágenes que se habían obtenido “en reposo” y al recibir órdenes. Esta herramienta es realmente sensible y puede detectar movimientos de menos de un milímetro que resultan imperceptibles al ojo humano.

Resultados principales

Los resultados obtenidos fueron sorprendentes. En primer lugar, se observó que SeeMe había identificado una media de 5,4 respuestas por sesión mientras que el ojo humano entrenado había registrado una media de 2,8.

En segundo lugar, la herramienta de IA detectó signos de conciencia significativamente antes que los obtenidos en los resultados de las pruebas habituales de conciencia. De hecho, detectó señales de respuesta antes que los médicos en más de la mitad de ocasiones.

Por otro lado, los investigadores encontraron una fuerte relación entre los movimientos detectados por esta herramienta y el pronóstico de los pacientes. Es decir, aquellos pacientes para quienes SeeMe había registrado respuestas faciales más amplias y consistentes tuvieron un mejor pronóstico general y mayor probabilidad de recuperar la conciencia.

Limitaciones del estudio

Los mismos investigadores señalan algunas limitaciones que presenta el estudio. En algunos casos los médicos habían detectado una respuesta antes que SeeMe. Además, el estudio incluyó a pacientes con diferentes tipos de lesiones cerebrales y esto podría afectar a la recuperación.

Además, había ciertos elementos que dificultaban el análisis de las órdenes o las repuestas a estas. Por ejemplo, el uso de ventiladores dificultaba la visión de la boca y el uso de sedantes también puede generar más dificultades les responder a nivel motor.

¿Qué implicaciones tienen estos resultados?

Si bien es cierto que por el momento el uso de inteligencia artificial con el programa SeeMe no sirve para reemplazar el criterio médico clínico, sí es una buena herramienta para complementar las evaluaciones que realizan los profesionales sanitarios.

En definitiva, este estudio aporta luz y esperanza para poder detectar de forma temprana aquellas personas que sí están conscientes, pero no pueden responder a nivel motor. Esto es especialmente importante a la hora de decidir las terapias y los tratamientos posteriores.

Además, estos resultados también tienen un impacto en las personas allegadas al paciente puesto que saber que está consciente cambia completamente la forma de plantearse la situación. Y, por supuesto, abre las puertas s más investigaciones.