A I.A. NA NEUROLOXÍA

Carmen Caldelas Magán

Como a maioría de nós sabemos, I.A. son as siglas do composto “intelixencia artificial” (artificial intelligente).

Unha intelixencia artificial forma parte do campo científico da informática que se centra na creación de mecanismos e máquinas que poden realizar tarefas e amosar comportamentos considerados intelixentes. Enfocado dende outra perspectiva, moitos profesionais afirman que unha I.A. pódese considerar como “unha máquina que pensa coma un humano”.

Mais este concepto non é de todo correcto. Ata a data, aínda non se crearon máquinas capaces de desenvolver accións comparables ás que realiza a mente humana.

A teoría do procesamento da información de Mahoney considera ao ser humano coma un procesador de información a partir de estímulos externos e internos que se van recollendo na memoria, e é capaz de elaborar respostas transmitidas tamén mediante estímulos que compartan certa similitude. Segundo esta, os elementos estruturais do procesamento da información son: por unha banda atopamos o rexistro sensitivo (información interna e externa), tamén a memoria a corto prazo (almacenamento inmediato da información seleccionada) e por último, a memoria a longo prazo (que organiza e dispón a información durante máis tempo). Ademais, as categorías do procesamento son catro: atención (recibe, selecciona e asimila os diferentes estímulos), codificación (simboliza os estímulos segundo estruturas mentais propias), almacenamento (organiza e mantén na memoria os símbolos codificados) e recuperación (uso posterior da información organizada e codificada ante estímulos similares aos que lle ocasionarán).

Relacionado ao ano no que xurde este gran e importante fenómeno, non foi ata 1956 que o termo “intelixencia artificial” veu a luz a mans dun congreso composto por John McCarthy, Marvin Minsky e Claude Shannon, na Conferencia de Dartmouth.

·Intelixencias artificias na Medicina:

O campo da Medicina é un dos máis afectados de forma positiva por estes artefactos, pois require de múltiples e variados procesos que poden facilitarse co uso de I.A.A.S. (infraestrutura como servicio, unha forma de cloud computing que ofrece aos usuarios finais unha infraestrutura de TI a través de Internet). Actualmente, estos aparellos xa están bastante presentes neste campo, pero non en todos os ámbitos.

O seu uso mellorará significativamente a atención dos pacientes e, en xeral, a I.A. ten o potencial para mellorar os resultados entre un 30% e un 40%, á vez que reduce o coste dos tratamentos nun 50%.

Non obstante, como subraia o enxeñeiro Juan José Cerrolaza, investigador do laboratorio BioMedIA, do Imperial College de Londres: "A intelixencia artificial non vai substituír aos médicos, é un aliado".

Algúns exemplares importantes destes aparellos son: 

-SkinVision: en galego, visión da pel. Esta app permite detectar os cancros de pel unicamente ca cámara do noso teléfono móbil. A súa precisión é superior ao 70% no diagnóstico do melanoma, un dos cancros cutáneos que máis mortes ocasiona.

-Biofourmis: Biofourmis é unha startup fundada en Singapur, a cal aproveita o poder da I.A. para mostrarnos patróns personalizados para detectar o deterioro da saúde do paciente en cuestión. Esta app de android será accesible para todas as persoas e xa se está deselvolvendo o seu uso nunha minoría de países: Singapur, China, Xapón...

E coma estes, moitos máis capaces de facilitar o traballo de miles de expertos, como pode ser o sistema quirúrxico Senhance, o sistema robótico Flex ou o proxecto español Broca… entre outros.

·Intelixencias artificiais na neuroloxía:

As enfermidades neurolóxicas son unha causa cada vez máis frecuente de mortalidade e discapacidade, e o seu coidado implica un gasto excesivo para os pacientes e as súas familias, así como para o sistema de saúde en xeral.

Na iniciativa máis grande para impedir a carga de enfermidades a nivel mundial, a Global Burden of Disease Study 2010 estimou que sobre o 30% do total das enfermidades estaba relacionado ca neuroloxía, a psiquiatría e o consumo de substancias. Do mesmo xeito, estímase que custan sobre 800.000 millóns de euros ao ano, só para Europa. Polo tanto, as enfermidades que afectan ao sistema nervioso constitúen unha urxencia e un gran desafío para os traballadores e investigadores desta especialidade.

É aquí onde conectamos os conceptos vertidos inicialmente coa neuroloxía. A postulación de sistemas de I.A. que poidan interactuar cos pacientes nas súas casas ou no centro de saúde máis próximo, cunha formación equivalente ao do médico especialista en neuroloxía, permitiría reducir a falta de igualdade no acceso á saúde e optimizar o coidado dos pacientes con enfermidades neurolóxicas, resolvendo ademais a falta de recursos monetarios e humanos polo seu menor costo e mantemento.

Existen numerosos exemplos de ferramentas da I.A. que se empregaron exitosamente na Medicina e na neuroloxía, concretamente. Estas poden dividirse en tres subtipos de aplicacións: 

1.- I.A. pronóstica: Neste caso estariamos a falar dunha intelixencia artificial encargada de tratar ao paciente despois de recibir o diagnóstico correspondente. Este primeiro tipo constitúe a unha ferramenta que, unha vez engadida á nosa normalidade, a vida laboral será case inimaxinable sen ela.

2.- I.A. de análise: Esta sería bastante máis complexa que a mencionada anteriormente, xa que estaría encargada de coller e analizar todos os datos obtidos nos ámbitos da radioloxía e da anatomía patolóxica. Este segundo, que se basea na interpretación de determinadas imaxes, é o que ten máis vista a ser empregado nos próximos anos.

3.- I.A. de asistencia: Este exemplo sería empregado como ferramenta de asistencia no proceso de diagnóstico, sen a necesidade de que ningunha persoa interveña.

Para as aplicacións de tipo pronóstico, a incorporación de datos provintes de múltiples fontes permitirá reemplazar as escalas actuais por outras moito máis complexas e precisas. Este último subtipo é aínda moi recente e posiblemente será o que demore máis en ser introducido.

Pero súrxennos dúas cuestións ao respecto: Será posible que unha I.A. deselvolva traballos de “conversa” cos pacientes? E, pode chegar a ser viable?

A resposta a ambas cuestións é si. De feito, relacionado a este tema, os últimos traballos a nivel mundial crearon unha nova I.A.: SHOPIA.

Esta intelixencia artificial é capaz de diagnosticar cefaleas cunha precisión perfectamente equivalente á dun neurólogo (ou incluso superar a este), e que poida ser implementada sen barreiras xeográficas, unha característica fundamental para os seus inicios.

Probáronse as capacidades da máquina subministrándolle datos en dous grupos que permitiríanlle ao sistema deselvolver un algoritmo predictor empregando técnicas “latent semantic analysis” e “support vector machine”. O resultado foi o esperado: SOPHIA obtivo un rendemento equivalente ao dos profesionais da saúde, podendo diferenciar cefaleas primarias de secundarias cunha sensibilidade do 90,2% e unha especificidade do 93%, mentres que os neurólogos en promedio obtiveron unha sensibilidade do 82% e unha especificidade do 85%. Polo tanto, un sistema de I.A. pode diagnosticar estas dores de maneira similar á dun neurólogo.

O motivo principal para que o comezo do traballo de SOPHIA sexa relacionado a este tipo de malestar é que constitúe á principal causa das visitas neurolóxicas.

O sistema debe ir mellorando e evolucionando co paso do tempo e os avances dos estudos, pero o que é claro e verdadeiramente certo é que a convivencia ca I.A. atópase moi próxima, e cambiará as novas vidas cotiás antes de que nos poidamos decatar.

OS RAIOS X

Isabel Gasamanes García
O 8 de novembro de 1895, o físico alemán Wihelm Corant Roentgen descubriu por accidente, con serendipia, os raios X. No momento do seu descubrimento, él descoñeceu a natureza destes raios, e por iso os chamou raios X, a estos raios misteriosos. Roentgen estudiou a absorción destes raios pola materia, e chegou á conclusión de que a absorción depende da clase de atómo que se encontre na pantalla absorbente. Despois de estudar e investigar douse de conta de que os materiais eran transparentes a estes raios e que con máis densidade e masa atómica nos materiais a transparencia disminuía. Así douse de conta de que o papel ou a madeira (con átomos lixeros), e incluso a carne dos corpos era transparente a estos raios, mentras que os ósos, ao estar formados por calcio, eran opacos. Estes raios empezáronse a usar rápidamente en medicina, e en 1901 Roentgen gañou o premio Nobel de física por este descubrimento.
Os raios X son unha radiación electromagnética, como a luz, pero estes teñen maior enerxía e por iso poden penetrar nos corpos.

As mans da señora de Roentgen convertíronse nas máis famosas da historia da cienc, xa que en 1895 ao seu marido ocorreuselle practicar nelas un experimento. Someteunas durante largo tempo á radiación dun tubo de Crookes e colocou debaixo unha placa fotográfica. O resultado foi a primera radiografía da historia.
Unha radiografía consiste na obtención dunha imaxe da zona anatómica que se radiografía, e dos órganos internos da mesma, pola impresión nunha placa fotográfica dunha mínima cantidade de radiación, que se fai pasar por esa zona do corpo. Para realizar a radiografía o paciente colócase entre a fonte que emite a radiación e a placa fotográfica.
Durante moitos anos, practicouse a radiografía de forma desordeada, e sen medidas de seguridade. Por iso durante os primeiros anos de experiencia, os numerosos radiólogos perderon as suas mans, o que demostrou os efectos perversos da radiación. Os manipuladores das novas máquinas tamén se deron de conta moi pronto de que as radiacións daqueles raios actuaban sobre as células, destruíndoas. Pero a este inconveniente se lle encontrou utilidade, xa que en 1904 curáronse, grazas a estes raios, 33 casos de cáncer de pel e uno de ovario.

A máquina de raios X foi elexida como o invento científico mais importante do mundo, xa que nalgúns casos a radiografía e o primeiro paso antes de facer outras probas diagnósticas de maior coste, risco ou dificultade de realización, xa que permite realizar o diagnóstico, ou descartar outras causas.
Son moitos os efectos negativos que poden ter os raios X sobre a saúde, como queimaduras a longo prazo nos pacientes que se expoñen a eles, marcas na pel, etc. Aínda que estes raios poden axudar a curar o cancro, a súa radiación tamán pode desenvolver un, de xeito que poderían ate provocar a morte.

LA MENTE HUMANA YA NO ES UN ENIGMA.

Clara Rodríguez Castro
Muchos científicos de todo el mundo han creado programas para controlar ordenadores, videojuegos, etc. con la mente.
Estos aparatos tienen como primera finalidad proporcionar soluciones a las personas afectadas por enfermedades paralizantes por las que se pierde la capacidad de realizar movimientos, pero, muchas empresas de videojuegos están utilizando estas ideas para sus próximos lanzamientos.
Como existen demasiados prototipos diferentes yo me voy a centrar en unos pocos:
Un grupo de bioingenieros argentinos desarrolló en el Laboratorio de Ingeniería en Rehabilitación e Investigaciones Neuromusculares y Sensoriales de la UNER un software para mover objetos con la mente junto a ingenieros en informática de la Universidad Nacional de La Plata (UNLP).

El sistema (interfase cerebro-computadora "ICC" ) está basada en la electroencefalografía. Consiste en una silla de ruedas que realiza los movimientos mediante la estimulación visual que envía el cerebro y que un ordenador recibe, analiza, descodifica y traduce en movimientos. La silla tendría que ser robótica. Este sistema tiene un problema: los ingenieros y médicos tendrían que estar todo el tiempo con el paciente para que los electrodos estén bien adheridos a la cabeza.
Un equipo del Instituto de Arquitectura Informática y Técnica de Software (FIRST) y la Clínica de Neurología del hospital universitario Charité de Berlín han creado un sistema parecido al anterior. La persona simplemente debe saber distinguir entre la izquierda y la derecha para que funcione. Las señales enviadas serán recogidas 128 electrodos en el cuero cabelludo y gracias a un software serás filtradas entre una torrente de datos. (Es similar a una fiesta. En una fiesta hay que diferenciar la voz de la persona con la que se está hablando de entre numerosas voces, ruidos de cubiertos, música o golpes de puertas).
Para escribir una frase en el ordenador bastaría con pensar en la derecha para que se moviera una flecha en circulo e izquierda para que se seleccionara la letra que está debajo de la flecha. El problema de este sistema es que es muy aparatoso y se necesitaría una hora para cablear a un persona.

Un grupo de científicos estadounidenses también han desarrollado una técnica para leer la mente similar a las anteriores.El sistema funciona con un escáner que revela los pensamientos más profundos de quien lo prueba.Las pruebas para verificar si este sistema funciona se realizaron con seis voluntarios. A este se le mostraron diferentes imágenes y con cada una de ellas se activaron diferentes partes de sus cerebros. Después cada voluntario recordó una de esas imágenes y se pudo predecir en un 80% en que imagen estaban pensando.
Y por último, otro invento parecido, es el de unos científicos Alemanes de la Universidad de Braunschweig que han creado un caso que le las señales cerebrales a través del cabello. Con el se podría controla un automóvil a control remoto.

O LHC (Large Hadron Collider)

David Núñez Gerpe

O maior acelerador de partículas do mundo, coñecido como Large Hadron Collider (LHC), porase en marcha polo CERN, o laboratorio máis importante do mundo na investigación da física de partículas. Será en maio de 2008 cando este experimento se poña en marcha.

O LHC mide 27 Km. de diámetro e está a aproximadamente 200 m. Baixo terra. Nel farán chocar electróns e positróns a case a velocidade da luz, os primeiros nunha dirección, e os segundos na dirección oposta . O experimento chegará a estar sometido á temperatura extrema (non en todo o experimento) de –271’3 ºC e en proceso, almacenará a enerxía de 10 gigajulios nos seus 24 imáns.

Algúns expertos din que o LHC podrá reproducir as condicións do universo cando tiña menos dunha billonésima de segundo de vida e recreará o momento no que explotou o ‘‘Big Bang’’.As temperaturas que se crearán cando choquen os electróns e os positróns serán alrededor de mil millóns de veces máis grandes que as que hai no centro do sol.

Outros expertos din que se pode dar a situación de que se xere un burato negro, pero tamén afirman que as posibilidades de que isto ocurra, son as mesmas que si a un home lle tocara o ‘‘gordo’’ da lotería varias veces.O experimento terá lugar na fronteira entre Suíza e Francia e estará dirixido polo director xeral do CERN, Robert Aymar.

Este experimento tivo diversos incidentes: en 2005 morreu un técnico ao que lle caeu unha carga e dous anos despois un error no diseño dos imans provocou unha explosión.
Estar exposto a o experimento pode provocar cáncer, pero contan cos mellores médicos especializados.

Este experimento será o máis grande feito en Europa e tivo como antecesor o LEP outro acelerador de partículas pero máis pequeño.O LHC pode convertirse no mellor experimento do mundo.

A NANOTECNOLOXÍA

Silvana Lema Saborido

A nanotecnoloxía é un conxunto de técnicas que utilizan para manipular a materia a escala de átomos e moléculas. Nano, é un prefixo grego que indica unha medida, non un obxeto. A diferencia da bitecnoloxía, de onde “bio” indica que manipula a vida, a nanotecnoloxía fala soamente dunha escala.

Aínda que as investigacións actuais con frecuencia faise referencia a nanotecnoloxía ( en forma de motores moleculares, computación cuántica, etc) , é discutible que a nanotecnoloxía sexa unha realidade hoxe en día. Os progresos actuais poden calificarse máis ben de nanociencia, corpo de coñecemento que senta as bases para o futuro desarrollo dunha tecnoloxía baseada na manipulación detallada de estructuras moleculares.As nanotecnoloxías prometen beneficios de todo tipo, dende aplicacións médicas novas ou máis eficientes a solucións de problemas ambientais e moitos outros; noentanto, o concepto de nanotecnoloxía aínda non é moi coñecido na sociedade.

O premio Nobel de Física Richard Feynman foi o primeiro en facer referencia as posibilidades da nanotecnoloxía no célebre discurso que deu no Caltech(Instituto Tecnolóxico de California) o 29 de Decembro do 1959.Outro visionario desta área foi Eric Drexler que predixo que a a nanotecnoloxía podría usarse para arranxar moitos dos problemas da humanidade, pero tamén podría serrar armas poderosísimas.

Actualmente , arredor de 40 laboratorios en todo o mundo canalizan grandes cantidades de diñeiro para a investigación en nanotecnoloxía. Unhas 300 empresas teñen o término “nano” no seu nome , aínda que todavía ai moi poucos productos no mercado.

En España, os científicos falan de “ nanopresupuestos”. Pero o interese medra, xa que hubo un par de congresos sobre o tema: en Sevilla, sobre as oportunidades de inversión, e en Madrid, ca reunión entre responsables de centros de nanotecnoloxía de Francia, Alemaña e Reino Unido na Universidade Autónoma de Madrid.

Espérase que as futuras aplicacións multipliquen a eficiencia das fontes de enerxía
renovable, impulsen a menciña rexenerativa ou aceleren o desarrollo de ordenadores máis potentes.

A BIOTECNOLOXIA

Daniel Barral de Jesús

A biotecnoloxia é a tecnoloxia baseada na bioloxía, especialmente usada na agricultura, farmacia, ciencia dos alimentos, ciencias forestais e na medicina.



Tamén poderíase dicir que a biotecnoloxia é toda aplicación que utilice sistemas biolóxicos e organismos vivos para a creación ou modificación de productos.

A biotecnoloxia ten diferentes subíndices:

· A biotecnoloxia humana: esta consiste en quitarlle un fragmento de ADN a unha persoa e con esto pódese determinar diferentes causas, como a paternidade de algunha persoa, para investigar en enfermidades hereditarias, etc.



· A biotecnoloxia ambiental: esta clase de biotecnoloxia refírese a aplicación de procesos biolóxicos modernos para a recuperación do medio ambiente ou dalgún desastre biolóxico ( como na caso de Galiza, os vertidos de fuel oíl nas costas galega ). Tamén se usan estes microorganismos para a limpeza de augas residuais e para a purificación do aire, entre outras.

· A biotecnoloxia alimenticia: esta, sen ningunha duda é da que máis se fala na sociedade en xeneral, xa que con esta tecnoloxia prodúcense os organismos modificados xeneticamente ( OMX ), ou tamén chamados alimentos transxénicos. Moitas empresas internacionais moi coñecidas, elaboran estes productos nos seus laboratorios, para un consumidor que ve, que ese producto dúralle moito máis tempo ou parece de boa calidade, pero estes productos solo traen beneficios para estas grandes empresas, para o consumidor ningún, xa que os productos que venden están o mesmo prezo cos non manipulados, ou con moi pouca variación no prezo.

Os transxénicos teñen algún beneficios, como por exemplo:

· Alimentos con máis vitaminas, minerais e proteínas e menor contido de graxa.

· Cultivos resistentes as séqueas, as pragas de insectos, a causa atmosféricas,etc.

· Maior conservación de froitas e legumes.

Pero tamén hai xente que di, que estes productos poñen en perigo a salud humana, creada novas enfermidades perigososas e alerxias.

A biotecnoloxia pode ser un gran avance para ao futuro, pode erradicar enfermidades, eliminar a fame do mundo,intentar eliminar a contaminación, pero sen ningunha duda vai ser moi criticada polo seu risco para o ser humano

A CLONACIÓN

Alberto Otero García

En xenética,a clonación é o proceso de facer copias de un fragmento concreto de ADN, normalmente dun xene. Para conseguilo, aíslase o pedazo de ADN que se vai a clonar e introdúcese nun microorganismo (que adoita ser unha bacteria ou un ovocito) para obter un gran número de copias dese fragmento de ADN grazas á reprodución do microorganismo.

Tamén se pode definir un clon como un organismo multicelular que é xeneticamente idéntico a outro. Este proceso de clonación é simple: primeiro cóllese o núcleo dunha célula adulta e introdúcese nun óvulo sen núcleo para fecundalo; ese óvulo pronto comezará a dividirse ata formar un embrión e un novo individuo coa misma dotación xenética do doante da célula.

Porén, este sistema dou lugar a algúns inconvenientes, como o exemplo da famosa ovella Dolly que morreu por problemas similares aos dunha vellez prematura. Este fenómeno é producido porque a célula da que estraeron o ADN era xa adulta; iso significa que se tiña dividido varias veces antes da clonación, polo que a lonxitude dos telómeros era moi baixa, o que produciu que as células se deixasen de reproducir antes do normal, polo que se dou a vellez prematura.

Un exemplo de clonación na natureza son os xemelgos univitelinos, que se chaman así porque proceden dun mesmo cigoto. Estes seres comparten a misma dotación xenética polo que se poden chamar clons un do outro.

Hai outro tipo de clonación que se denomina clonación terapéutica. O proceso de obtención das células é o mesmo có da clonación de individuos.

A clonación terapéutica consiste en conseguir tecidos, e incluso órganos, mediante a clonación de células do paciente. Coa clonación terapéutica non sería necesario esperar a que faleza un doante para extraer a doazón, xa que os inxertos produciríanse en función das necesidades, e como proceden do propio receptor as posibilidades de rexeitamento son mínimas. Este tipo de clonación serviría para o tratamento de queimaduras e perdas de pel, así como para realizar transplantes, xa que con este método pódese chegar a obter órganos humanos.

Estes avances poden reflectir esperenzas alentadoras e poderiamos pensar que xa está todo resolto e que se poderían empezar a utilizar pero, por desgraza, non é así, xa que estes procesos distan de ser de todo fiables e de poderse traballar con seres humanos.
Teremos que esperar a que apareza un novo Einstein e resolva os milleiros de enigmas que agacha o mundo da clonación, pero ata o de agora xa lle adiantaron o traballo centos de científicos en todo o mundo.