ESPAÑA
ESTUDIAN LOS CAMBIOS EN LESIÓN MEDULAR
La inteligencia artificial imita las interconexiones neuronales
El departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos de la Universidad Politécnica de Cataluña colabora en el desarrollo de un modelo informático que se basa en imitar las interconexiones neuronales que suceden tras una lesión medular para buscar vías de rehabilitación.
Karla Islas Pieck. Barcelona | 16/06/2011 00:00
Imitar la forma en la que se comunican las neuronas durante un movimiento espontáneo por medio de inteligencia artificial podría ser de gran utilidad para intentar rehabilitar a los pacientes que han sufrido una lesión medular, por lo que un grupo del departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) y el Barcelona Supercomputing Center (BSC), coordinado por el científico Ulises Cortés, catedrático de Inteligencia Artificial, colabora con el grupo que dirige Pablo Rudomín, investigador emérito del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional de México, en el desarrollo de un modelo informático que permita analizar los cambios que ocurren después de una lesión medular para poder buscar estrategias de rehabilitación.
La coherencia entre el planteamiento de un determinado movimiento y su ejecución es esencial para poder concretarlo con éxito
Durante su visita a Barcelona, en la que ha ofrecido una conferencia titulada Educación, información y conocimiento, una visión neurofisiológica, Rudomín ha explicado a Diario Médico que para ejecutar un movimiento espontáneo desde las primeras etapas de la vida se pone en marcha el proceso de aprendizaje que permite discriminar entre las posibilidades útiles y las que no lo son cuando se pretende, por ejemplo, sujetar un objeto. Gracias a esto, el cerebro va construyendo un mapa mental que permite anticipar el movimiento que se pretende realizar.
Estos investigadores están estudiando las técnicas de aprendizaje automático y buscan definir los patrones neuronales asociados a los diferentes movimientos, ya que en el futuro podrían ser de gran utilidad para el desarrollo de prótesis inteligentes que permitan recuperar la movilidad a personas con lesiones medulares o con enfermedades neurodegenerativas que afectan al sistema motor, como la esclerosis múltiple.
Los estímulos externos del ambiente influyen de manera muy importante en la ejecución de un movimiento espontáneo
Estímulos externos
La actividad cortical que se produce al pensar en un determinado movimiento centra la atención de los investigadores en este campo. No obstante, es importante tener en cuenta que la coherencia entre el planteamiento de un determinado movimiento y su ejecución es esencial para poder concretarlo con éxito, pero en este punto influyen de manera muy importante los estímulos sensoriales.
Los últimos estudios en este campo demuestran que la actividad cerebral que ocurre cuando se ejecuta un movimiento es similar a la que sucede cuando se piensa en ese movimiento, aunque no se realice. Sin embargo, a pesar de que la actividad cerebral es similar, algunos experimentos han demostrado que si se utiliza anestesia para inhibir la sensibilidad, por ejemplo de la mano, la ejecución de un determinado movimiento no es la adecuada, ha detallado el científico durante su intervención en la UPC.
La actividad sinánptica
Rudomín y su grupo han desarrollado una técnica basada en métodos computacionales para determinar las conexiones de interneuronas espinales individuales con las fibras aferentes y motoneuronas, y han demostrado que el sistema nervioso central es capaz de modular la información transmitida a través de las fibras aferentes antes de que se establezcan conexiones con otras neuronas. Estos resultados explican la función de la inhibición presináptica en la médula espinal y el control que ejerce el sistema nervioso central sobre los receptores musculares.Otra de las conclusiones importantes es que dicho fenómeno químico tiene una función primordial en el flujo de información de receptores somáticos, como los de la piel y los músculos, pero no en los receptores que muestran variables, como la presión arterial, o los niveles de glucosa o de oxígeno en sangre, ya que son variables fundamentales para la supervivencia.
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