Investigación Por Dicyt Martes, 28 Enero 2020 15:38
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Investigadores de la USAL estudian cómo reducir los efectos de la epilepsia mediante inteligencia artificial

El Grupo BISITE participa en diversos proyectos que emplean la tecnología más avanzada para resolver problemas biomédicos

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El profesor Juan Manuel Corchado, director del Grupo BISITE. El profesor Juan Manuel Corchado, director del Grupo BISITE. Dicyt
Inteligencia artificial e investigación biosanitaria IBSAL

El desarrollo de la inteligencia artificial (IA) es vertiginoso. Este campo de la informática investiga para conseguir que los programas o las máquinas lleguen a realizar determinadas operaciones propias de la inteligencia humana y poder avanzar así en cualquier aspecto del conocimiento.

Una de las aplicaciones más interesantes está en la Medicina, y de ahí surgen colaboraciones que unen a expertos del mundo de la tecnología con otros del ámbito biosanitario, como los científicos del Instituto de Investigación Biomédica de Salamanca (IBSAL).

"La inteligencia artificial lo está cambiando todo. En los últimos años, la evolución de los sistemas informáticos, tanto a nivel de hardware como de algoritmos, nos está permitiendo hacer cosas que hasta hace poco eran inimaginables", asegura Juan Manuel Corchado, director del grupo de investigación BISITE de la Universidad de Salamanca (USAL), que se encuentra entre los más destacados del país en este campo.

Una de las iniciativas de mayor envergadura es el proyecto europeo HERMES, centrado en la epilepsia, que cuenta con cerca de 10 millones de euros de financiación. "Estamos trabajando en un modelo de ratón, pero la idea es que esta iniciativa permita atenuar los efectos de la epilepsia en humanos combinando células madre y un implante tecnológico para desarrollar mecanismos que impidan los ataques epilépticos", comenta Corchado a Dicyt.

BISITE Angel Canal Inteligencia Artificial Dicyt"Buscamos una confluencia entre las células madre –que son muy flexibles, pero impredecibles– y la capacidad de programar por parte de un implante de nanotecnología, un chip que hace de tutor de las células madre y que es predecible, pero rígido. La inteligencia artificial es como un observador externo que hace que el implante vaya realizando cambios en su programación para garantizar que las células madre se desarrollan hasta convertirse en neuronas maduras capaces de contener los ataques epilépticos", comenta Ángel Canal, investigador del Grupo BISITE que trabaja en el proyecto HERMES.

Además, esta iniciativa sirve como prueba de concepto que puede permitir demostrar que este enfoque mixto entre implantes nanotecnológicos y células madre es efectivo para el tratamiento de enfermedades, más allá de este modelo de epilepsia.

Neuroestimulador

Otro proyecto relacionado con esta patología es el desarrollo de un neuroestimulador, que también se está probando en ratones. "Es un dispositivo que permite inducir pulsos eléctricos sobre los nervios periféricos. El propósito es reducir los episodios de epilepsia sobre el sujeto en el que se implanta", explica Jorge Herrera, otro investigador del equipo de Juan Manuel Corchado.

Por parte del IBSAL, en este estudio participan María José Sánchez Ledesma y Orlando Jorge Castellano, del Grupo de Trastornos Audiomotores y Epilepsias Reflejas. "Ellos aportan los conocimientos biológicos y nosotros aportamos la visión técnica", señala el investigador del Grupo BISITE. "En un primer momento experimentamos con hamsters, pero esperamos poder reducir el dispositivo y llegar a implantarlo en humanos para atajar este tipo de patologías", añade.

Proyecto SAPO

Los estudios experimentales con animales siguen siendo esenciales para el avance de la biomedicina. Por eso, otra investigación de este equipo se centra en el comportamiento animal y en cómo la tecnología puede ayudar a obtener mejores resultados. Según explica Pablo Chamoso, también del BISITE, el proyecto SAPO pretende aplicar internet de las cosas, es decir, interconexión digital de objetos cotidianos, con este propósito.

En concreto, "hemos desarrollado un olfatómetro que mide diferentes parámetros relacionados con los olores y que permite enviar esa información en tiempo real a un ordenador o a varios; los roedores aprenden a desempeñar tareas por medio de premios y el sistema genera estadísticas, facilitando el trabajo de los investigadores".

BISITE Inteligencia Artificial Smart Lamp DicytSMART-LAMP

También facilitará el trabajo de los científicos el proyecto SMART-LAMP para el diagnóstico de enfermedades tropicales. "Es un dispositivo portátil de análisis de muestras sangre en el cual utilizamos tecnología de amplificación de ADN. El objetivo es detectar si el paciente tiene alguna patología", comenta Sergio Márquez.

Como complemento de este producto, el equipo de BISITE también ha creado una aplicación móvil que permite la visualización de los análisis que realiza el hardware. "Así visualizamos de una forma fácil y cómoda si el dispositivo ha detectado alguna enfermedad en las muestras", destaca.

Plataforma de análisis genómico

Con una idea parecida, pero más sofisticada, su compañero Manuel Santos trabaja en el mismo laboratorio en el desarrollo de una plataforma de análisis genómico. "Se trata de una aplicación de machine learning, una tecnología muy avanzada de inteligencia artificial que, en este caso, aplicamos al campo de los análisis de ADN", explica.

Con este proyecto, el BISITE persigue dos objetivos: "por una parte, incrementar la precisión del diagnóstico de una enfermedad, basada en muestras de ADN; por otra, optimizar la elección del tratamiento que se va a aplicar al paciente para mejorar sus posibilidades de recuperación".

Proyecto Tinnitus

Otra de las iniciativas en las que ha trabajado recientemente este equipo científico es la construcción de un dispositivo que, por medio de un teléfono móvil, es capaz de realizar un seguimiento de la enfermedad de tinnitus, "un problema crónico generado por el sistema auditivo" que causa zumbidos en el oído y "empeora la calidad de vida de los pacientes, sobre todo personas mayores", según comenta Fernando de la Prieta.

Para atenuar estos acúfenos, como también se conocen, es recomendable una monitorización continua, de forma que los médicos tengan la capacidad de ir adaptando el tratamiento, y eso es precisamente lo que consigue el proyecto Tinnitus con este sistema. El paciente se puede realizar las pruebas en su propia casa gracias al dispositivo, conectado a unos auriculares y a una app móvil. Así se van recogiendo los datos y el especialista tiene más información para tratar a su paciente.

Precisamente sobre algunos de estos proyectos ha hablado este martes el profesor Juan Manuel Corchado, catedrático del Área de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial de la USAL, durante la presentación del programa 12 meses Cuidándote (#12mesescuidandoT), una iniciativa del IBSAL para concienciar, divulgar y apoyar el desarrollo de la cultura de la innovación en salud.

 



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