viernes 24 de junio de 2022
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Científicos del Conicet Santa Fe usaron inteligencia artificial para simular el funcionamiento del cerebro de las personas con autismo

Un equipo de científicos del Conicet Santa Fe utilizó un modelo de Inteligencia Artificial para simular el funcionamiento del cerebro en personas con trastorno del espectro autista. El desarrollo fue publicado en la revista Network Neuroscience.

Un grupo de científicos santafesinos empleó inteligencia artificial para simular el funcionamiento de la corteza cerebral y comprender mejor la relación entre procesos fisiológicos y perceptuales de las personas con trastornos del espectro autista (TEA). El desarrollo fue publicado en la revista Network Neuroscience.

El trabajo fue desarrollado por Rodrigo Echeveste, Diego Milone y Enzo Ferrante, investigadores del Conicet en el Instituto de Investigación en Señales, Sistemas e Inteligencia Computacional (sinc(i), Conicet-UNL), y contó también con la participación de la Inés Samengo, investigadora del Conicet y directora del Departamento de Física Médica del Centro Atómico Bariloche.

“Lo que me interesa progresivamente es tratar de entender mejor cómo funciona nuestro cerebro, cómo procesamos la información, como hace el cerebro para sin que nos demos cuenta hacer las cuentas que necesitamos, para manejarnos en la vida cotidiana. Estudio los procesos que tienen que ver con el cerebro, en este caso en particular, como los procesos del procesamiento de la información difieren en las personas con trastorno del espectro autista (TEA)”, explicó Echeveste a AIRE.

La inteligencia artificial (IA) permite encontrar mejores modelos que ayudan a entender o simular cómo funcionan distintos procesos en el cerebro. Se puede usar para entender distintos procesos en los cerebros neurotípicos y distintas patologías. "En el ámbito de las neurociencias está cada vez más extendido el uso de la IA para encontrar mejores modelos que nos ayuden a entender el cerebro", sostuvo el investigador. A través de esta herramienta el equipo de investigación modificó un modelo computacional capaz de imitar el funcionamiento de la corteza cerebral a partir de estímulos visuales, para abordar la relación entre los procesos fisiológicos y perceptuales que ocurren en trastornos del espectro autista (TEA).

La red neuronal de nuestro cerebro.
Las nuevas herramientas como la IA permiten y ayudan a encontrar modelos computacionales que se adecuan para simular aquello que no podemos medir de forma fácil.

Las nuevas herramientas como la IA permiten y ayudan a encontrar modelos computacionales que se adecuan para simular aquello que no podemos medir de forma fácil.

Se considera que en las personas con TEA el balance entre la información sensorial del mundo exterior y las propias expectativas se produce de una manera menos conveniente que en las personas sin autismo, dado que para los primeros, la percepción sensorial se intensifica y las expectativas se atenúan. El grupo de expertos se propuso tratar de comprender por qué ese proceso en personas con TEA es diferente, para lo cual analizaron observaciones acerca de la fisiología del autismo. Al respecto, Echeveste señaló: “Entender mejor la relación entre la fisiología del cerebro y la percepción o el comportamiento es central para avanzar en el diseño de nuevas terapias”.

Conocimientos

Para llevar adelante el estudio se empleó inteligencia artificial, ya que en muchos casos cuando se trata de entender cómo funciona el cerebro humano, es muy difícil hacer experimentos o medir las reacciones. "Las nuevas herramientas como la IA permiten y ayudan a encontrar modelos computacionales que se adecuan para simular aquello que no podemos medir de forma fácil, estos modelos nos sirven como banco de prueba para entender cosas que realizando experimentos no es tan sencillo hacer. Ese es el objetivo", sostuvo Echeveste.

Los investigadores utilizaron como banco de pruebas una red neuronal entrenada a partir de técnicas de inteligencia artificial para procesar estímulos visuales, imitando el comportamiento de la corteza visual primaria humana. “Cuando uno mide cómo se comportan estas neuronas artificiales mientras la red ‘mira’ algo, vemos una dinámica en las respuestas de las neuronas que son muy similares a las de nuestra corteza cerebral”, explica el investigador.

El investigador adelantó que a pesar de las intenciones de diseñar mejores estrategias terapéuticas para darles a las personas una mejor calidad de vida, se requiere primero entender mejor cómo funciona el cerebro de las personas en general y en particular cuáles son las diferencias que ocurren en los cerebros de las personas con TEA.

Echeveste adelantó que seguirá trabajando en entender cómo funciona la percepción del cerebro a niveles complejos, creciendo en la complejidad tanto de los modelos como de las tareas que se pueden abarcar. "El cerebro tiene una enorme cantidad de neuronas interconectadas, es un sistema extremadamente complejo que hace que nosotros podamos hacer con la cabeza cosas que en muchos casos estamos muy lejos de hacer con computadoras", explicó el científico.

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