Cuantificación de la conciencia humana con la ayuda de la IA
Crédito: Lidiia, Shutterstock
Una nueva investigación respaldada por los proyectos HBP SGA3 y DoCMA, financiados con fondos europeos, está brindando a los científicos una nueva visión de la conciencia humana. Dirigido por la Universidad de Corea y el socio del proyecto, la Universidad de Lige (Bélgica), el equipo de investigación ha desarrollado un indicador de conciencia explicable (ECI) para explorar diferentes componentes de la conciencia. Sus hallazgos fueron publicados en la revista Nature Communications.
Se puede describir que la conciencia tiene dos componentes: excitación (es decir, vigilia) y conciencia. El acto de abrir los ojos indica un estado de vigilia, y la capacidad de percibir diferencias o seguir órdenes muestra conciencia. En diferentes condiciones, dormir sin soñar, dormir con sueños, anestesia y lesiones cerebrales graves, hay diferentes niveles de conciencia. Hasta ahora, no se habían informado sistemas de medición capaces de cuantificar los dos componentes de la conciencia.
Una medida confiable de la conciencia
El ECI desarrollado por los investigadores utiliza el aprendizaje profundo para distinguir entre la vigilia y la conciencia en condiciones fisiológicas, farmacológicas y patológicas. El equipo analizó la actividad cerebral de seis participantes sanos durante el sueño; 16 participantes sanos bajo anestesia inducida por ketamina, propofol o xenón; y 34 participantes que estaban en coma como resultado de una lesión cerebral grave.
El estudio demostró que la anestesia inducida por ketamina y el sueño con movimientos oculares rápidos (cuando ocurre la mayor parte de nuestros sueños) con poca vigilia y mucha conciencia son claramente diferentes de otros estados. Además, se descubrió que las regiones parietales del cerebro son las más relevantes para medir la vigilia y la conciencia en estados alterados de conciencia. Los autores del estudio describen la nueva herramienta como un «discriminador confiable y una herramienta valiosa como medida objetiva de la conciencia».
Este artículo presenta «la primera tecnología del mundo para cuantificar la excitación y la conciencia al mismo tiempo, afirma el coautor principal del estudio, el Prof. Seong-Whan Lee, del Departamento de Inteligencia Artificial de la Universidad de Corea. El ECI tiene el potencial de mejorar la atención clínica de los pacientes en diferentes entornos, como el control de los estados inducidos por la anestesia durante la cirugía y el diagnóstico de pacientes en estado de coma o estado vegetativo.
Según la coautora principal, la Dra. Olivia Gosseries, codirectora del Coma Science Group de la Universidad de Lige, «se necesitan estudios futuros para implementar este nuevo indicador en la rutina clínica e incluso para desarrollar una herramienta en línea y en tiempo real para ser implementada en nuestros hospitales, quirófanos y unidades de cuidados intensivos».
HBP SGA3 (Human Brain Project Specific Grant Agreement 3) es la última de cuatro fases del Iniciativa del Proyecto Cerebro Humano. «Esta fructífera colaboración internacional entre los socios de HBP ilustra la eficacia de las herramientas de la plataforma de intercambio de datos EBRAINS para grandes conjuntos de neuroimagen humana», dice el coautor del estudio y líder del Coma Science Group, el profesor Steven Laureys de la Universidad de Lige.
«Nuestro trabajo aprovechó los esfuerzos realizados por los equipos del Human Brain Project para promover y facilitar la neurociencia digital y la medicina del cerebro». El proyecto DoCMA (Trastornos de la conciencia (DoC): mejora de la transferencia de conocimiento y habilidades profesionales en intervenciones basadas en evidencia y tecnología validada para un mejor manejo de pacientes) finaliza en enero de 2023.
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Heartbeat can ayudar a detectar signos de conciencia en pacientes después de un coma DOI: 10.1038/s41467-022-28451-0
Sitio web del proyecto HBP SGA3
Sitio web del proyecto DoCMA Información de la revista: Nature Communications