Buscan que la inteligencia artificial detecte la demencia años antes de que aparezcan los síntomas

Las demencias se caracterizan por la acumulación de diferentes tipos de proteínas en el cerebro, lo que daña el tejido cerebral y conduce al deterioro cognitivo. En el caso de la enfermedad de Alzheimer, estas proteínas incluyen el componente beta-amiloide, que forma ‘placas’, que se agrupan entre las neuronas y afectan su función, y tau, que se acumula dentro de las neuronas.

Los cambios moleculares y celulares en el cerebro generalmente comienzan muchos años antes de que ocurra cualquier síntoma. El diagnóstico de la demencia puede llevar muchos meses o incluso años. Por lo general, requiere dos o tres visitas al hospital y puede incluir una variedad de tomografías computarizadas, PET y resonancias magnéticas, así como punciones lumbares invasivas.

Un equipo dirigido por la profesora Zoe Kourtzi de la Universidad de Cambridge y el Instituto Alan Turing ha desarrollado herramientas de aprendizaje automático basadas en inteligencia artificial que pueden detectar la demencia en pacientes en una etapa muy temprana. Usando escáneres cerebrales de pacientes que desarrollaron Alzheimer, su algoritmo de aprendizaje automático aprendió a detectar cambios estructurales en el cerebro. Cuando se combinó con los resultados de las pruebas de memoria estándar, el algoritmo pudo proporcionar una puntuación de pronóstico, es decir, la probabilidad de que el individuo tuviera la enfermedad de Alzheimer.

Para aquellos pacientes que presentaban un deterioro cognitivo leve (signos de pérdida de memoria o problemas con el lenguaje o la percepción visual / espacial), el algoritmo tuvo una precisión superior al 80% en la predicción de las personas que desarrollaron la enfermedad de Alzheimer. También pudo predecir qué tan rápido disminuirá su cognición con el tiempo.

“Hemos entrenado algoritmos de aprendizaje automático para detectar signos muy tempranos de demencia con solo buscar patrones de pérdida de materia gris, esencialmente, desgaste, en el cerebro. Cuando combinamos esto con las pruebas de memoria estándar, podemos predecir si un individuo mostrará un deterioro más lento o más rápido en su cognición. Incluso pudimos identificar a algunos pacientes que aún no mostraban ningún síntoma, pero que desarrollaron Alzheimer”, aseguró el profesor Kourtzi, del Departamento de Psicología de Cambridge y uno d los investigadores del experimento realizado en el Cambridge University Hospitals NHS Foundation Trust.

Aunque el algoritmo se ha optimizado para buscar signos de la enfermedad de Alzheimer, el profesor Kourtzi y sus colegas ahora lo están entrenando para reconocer diferentes formas de demencia, cada una de las cuales tiene su propio patrón característico de pérdida de volumen.

El doctor Timothy Rittman del Departamento de Neurociencias Clínicas y consultor del Hospital Addenbrooke, parte de la Fundación NHS de los Hospitales de la Universidad de Cambridge (CUH), dirige ahora un ensayo para ver si este enfoque es útil en un entorno clínico. “Hemos demostrado que este enfoque funciona en un entorno de investigación; ahora necesitamos probarlo en un entorno del ‘mundo real’”, explicó Rittman. Hasta la fecha, alrededor de 80 pacientes han participado en el ensayo, que fue dirigido por CUH, Cambridgeshire y Peterborough NHS Foundation Trust y dos fideicomisos del NHS en Brighton.

Detectar la demencia a tiempo es importante por varias razones, explicó Rittman: “Cuando los pacientes comienzan a experimentar problemas cognitivos y de memoria, es comprensible que sea un momento muy difícil. Ser capaces de proporcionar un diagnóstico preciso les da claridad y, según el diagnóstico, puede tranquilizarlos o ayudarlos a ellos y a sus seres queridos a prepararse para el largo plazo”. Actualmente hay muy pocos medicamentos disponibles para ayudar a tratar la demencia. Se cree que una de las razones por las que los ensayos clínicos a menudo fracasan es porque una vez que un paciente ha desarrollado síntomas, puede ser demasiado tarde para hacer una diferencia importante. Tener la capacidad de identificar a las personas en una etapa muy temprana podría ayudar a los investigadores a desarrollar nuevos medicamentos. Si el ensayo tiene éxito, el algoritmo podría implementarse en miles de pacientes más en todo el país.

Viviendo con la enfermedad de Alzheimer

El paciente de Addenbrooke, Dennis Clark, fue una de las primeras personas del país en participar en el nuevo ensayo. Antes del cierre, el director de ventas jubilado de 75 años disfrutaba de su jubilación con su esposa Penny, se iba de vacaciones y paseaba a sus dos perros. Pero Penny pronto se dio cuenta de que estaba empezando a olvidar cosas. “Si le pidiera que hiciera algo, haría lo contrario. Luego, cuando salimos a comer, lo que no hicimos durante mucho tiempo debido al encierro, no recordaba cómo pagar nada”.

Penny decidió llamar al médico de cabecera para pedir ayuda cuando Dennis, que siempre se había sentido orgulloso de su apariencia, comenzó a usar la misma ropa una y otra vez. “El médico de cabecera hizo una prueba rápida por teléfono y dijo que Dennis necesitaba ser referido. Había escuchado que Addenbrooke’s tenía una unidad de memoria muy completa, así que estaba muy contento de que pudiéramos ser referidos allí.

“Tuvimos una consulta inicial y nos preguntaron si queríamos seguir la ruta de la investigación, lo cual estaba muy interesado en que Dennis hiciera porque no solo lo ayuda a él, también ayuda a los demás”. Dennis se sometió a una resonancia magnética y más tarde ese mismo día él y Penny recibieron la noticia de que sus resultados eran consistentes con la aparición temprana de la enfermedad de Alzheimer. Dennis comenzará a tomar medicamentos para ayudar a tratar los síntomas de la enfermedad de Alzheimer.

“Estamos muy agradecidos con Addenbrooke’s y recomendaríamos a otras personas que también participen en los ensayos. Un diagnóstico más rápido significa que Dennis podrá comenzar a tomar medicamentos que, con suerte, retrasarán su enfermedad. También significa que podemos planificar el futuro y comenzar a aceptar lo que está sucediendo”, sostuvo.

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