Inteligencia artificial y m¨²sica para la recuperaci¨®n de pacientes con ictus

El ictus es una de las enfermedades neurol¨®gicas m¨¢s frecuentes y una de las principales causas de mortalidad y discapacidad. La mayor¨ªa de las personas que lo han sufrido permanecen con secuelas que afectan a su movilidad y a su capacidad para comunicarse a trav¨¦s del lenguaje. En este punto, la rehabilitaci¨®n es clave para que puedan recuperar las habilidades que han perdido. Es un proceso complejo y largo que se ha convertido en diana para las nuevas tecnolog¨ªas, precisamente, para hacerlo m¨¢s accesible y efectivo. Un grupo de investigadores del Instituto de Inteligencia Artificial del CSIC, en colaboraci¨®n con la Universidad de Helsinki (Finlandia), est¨¢ utilizando inteligencia artificial aplicada al aprendizaje de habilidades musicales para la recuperaci¨®n de pacientes con ictus.

Escuchar m¨²sica, tocar un instrumento, cantar o bailar son actividades que requieren movimientos precisos y procesar informaci¨®n auditiva, visual, t¨¢ctil y motora. En Espa?a, uno de los principales grupos de investigaci¨®n en esta ¨¢rea, el liderado por el investigador Antonio Rodr¨ªguez-Fornells en la Universidad de Barcelona y adscrito al Idibell, lleva haciendo avances desde 2007. Pero se han encontrado con algunas limitaciones, la principal es que la rehabilitaci¨®n con tareas musicales a veces es poco accesible para algunos pacientes, que tienen que seguir desplaz¨¢ndose al hospital varias veces a la semana.

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Al a?adir a esta ecuaci¨®n la inteligencia artificial se soluciona el problema. Ese es al menos el objetivo del grupo de investigadores del CSIC que ha aplicado la IA para poder llevar estas herramientas a casa de los pacientes con un tratamiento personalizado, dependiendo del tipo de secuelas que tenga cada paciente y de sus gustos musicales (los gustos son importantes porque influyen en la motivaci¨®n). "Se trata de una herramienta de monitorizaci¨®n a distancia. Facilitamos a los pacientes un teclado m¨®vil conectado a una tableta a la que tenemos acceso en remoto y de la que podemos recopilar informaci¨®n", explica Josep Llu¨ªs Arcos, investigador principal del proyecto.

En este caso, la inteligencia artificial permite hacer un seguimiento a distancia: el equipo m¨¦dico puede ver las dificultades de cada persona. "Cuando tocan el teclado se generan secuencias y los algoritmos recopilan y analizan cu¨¢ndo se pulsa, qu¨¦ nivel de presi¨®n se ejerce sobre las teclas con cada dedo y por cu¨¢nto tiempo", explica Arcos. "Esto nos permite saber de forma mucho m¨¢s exhaustiva c¨®mo son las secuelas espec¨ªficas que tiene cada paciente".

Al contar con estos datos, tambi¨¦n pueden personalizar la rehabilitaci¨®n de cada uno. "La IA identifica patrones que nos ayudan a organizar a los pacientes seg¨²n sus dificultades. Conforme la base de datos vaya creciendo, tambi¨¦n podremos predecir d¨®nde habr¨¢ m¨¢s dificultades y prescribir y proponer ejercicios m¨¢s adecuados para cada uno", contin¨²a Arcos. Tienen que asegurarse de que los ejercicios tienen la dificultad necesaria para que los pacientes puedan prosperar pero no tanta como para que se desanimen.

La motivaci¨®n es uno de los puntos clave a la hora de obtener resultados. Y a veces es dif¨ªcil encontrarla en pacientes de ictus. Los ejercicios musicales son efectivos pero requieren compromiso y al gamificar el proceso tocando instrumentos es m¨¢s f¨¢cil que los pacientes est¨¦n m¨¢s motivados para practicar a menudo.?

"Las mejoras se asocian a un cambio en la plasticidad cerebral", explica Arcos. La plasticidad es la flexibilidad que tiene el cerebro para adaptarse a los cambios, asimilar informaci¨®n nueva y reorganizarse. "Lo que la terapia con base musical tiene detr¨¢s es la capacidad de cambiar el cerebro de la gente que ha sufrido un ACV". ?C¨®mo lo hace? Las tareas musicales son acciones f¨ªsicas que tienen un feedback sonoro o auditivo instant¨¢neo, lo que estimula las distintas ¨¢reas cerebrales y facilita la plasticidad. "Si haces ese mismo ejercicio con una pelota, no suena. No hay ning¨²n feedback que impacte de vuelta en el cerebro".

En este momento, el proyecto se encuentra en la fase piloto: ya cuentan con pacientes que participan de forma voluntaria para comprobar si la infraestructura que han desarrollado funciona. En enero comenzar¨¢n el estudio en el que comparar¨¢n a pacientes que realizan ejercicios musicales con otros que realizan movimientos de objetos pero sin m¨²sica. Con esto, quieren comprobar hasta qu¨¦ punto se hace el mismo progreso y si?la m¨²sica sirve como herramienta de rehabilitaci¨®n desde casa.

• M¨²sica para volver a ser el de siempre

A lo largo de la historia, la m¨²sica se ha utilizado en el tratamiento de diferentes enfermedades y se ha demostrado que puede estimular el procesamiento cognitivo e inducir cambios en la capacidad de adaptaci¨®n del cerebro, especialmente en las ¨¢reas relacionadas con el procesamiento auditivo, el movimiento y la cognici¨®n, seg¨²n la investigaci¨®n When the brain plays music, publicada en la revista Nature.

M¨¢s concretamente en los ictus, la terapia con soporte musical tiene como objetivo mejorar la movilidad de los brazos a trav¨¦s de hacer ejercicios con diferentes instrumentos. Concretamente, "alrededor del 80% de los pacientes tiene dificultades para mover los brazos despu¨¦s de un accidente cerebrovascular", seg¨²n datos facilitados por el equipo de investigaci¨®n del CSIC. "Y estos problemas impactan directamente en su autonom¨ªa a la hora de realizar actividades diarias b¨¢sicas, lo que disminuye su calidad de vida".? La recuperaci¨®n de los problemas motores y la autonom¨ªa de la persona depende de la rehabilitaci¨®n. En este sentido, "hay una necesidad creciente de dise?ar y validar nuevas intervenciones terap¨¦uticas que est¨¦n basadas en la evidencia cient¨ªfica".