Hoy en día se habla mucho de la inteligencia artificial (AI, por sus siglas en inglés). La inteligencia artificial está en todas partes, desde los asistentes virtuales hasta los programas computacionales de reconocimiento facial. La tecnología incluso está ayudando a médicos y científicos. Entonces, ¿qué es exactamente la inteligencia artificial? ¿Y cómo está ayudando al progreso de la investigación científica?

“La inteligencia artificial básicamente intenta enseñar a las computadoras a ’pensar’ de la misma manera que el cerebro humano”, dice la doctora Despina Kontos, investigadora sobre inteligencia artificial de la Universidad de Columbia.

Un enfoque de la inteligencia artificial utiliza un proceso llamado “aprendizaje automático”. En el aprendizaje automático, se construye un modelo informático para predecir lo que pueda suceder en el mundo real. Se le enseña al modelo a analizar y reconocer patrones en un conjunto de datos. Este entrenamiento permite que el modelo luego haga predicciones sobre nuevos datos. Algunos programas de inteligencia artificial también pueden aprender a formular nuevas preguntas y establecer conexiones innovadoras entre piezas de información.

“Los modelos informáticos y los seres humanos realmente pueden trabajar juntos para mejorar la salud humana”, explica la doctora Grace C.Y. Peng, experta en inteligencia artificial en la medicina, de los Institutos Nacionales de la Salud (NIH, por sus siglas en inglés). “Las computadoras son muy buenas para hacer cálculos a gran escala, pero no tienen la capacidad intuitiva que tenemos nosotros. Son poderosas, pero su nivel de utilidad está en nuestras manos”.

Los investigadores están explorando formas de aprovechar el poder de la inteligencia artificial para mejorar el cuidado de salud. Estas incluyen ayudar con el diagnóstico y el tratamiento de problemas médicos y brindar el cuidado necesario.

Analizar las imágenes médicas

Un área en la que la inteligencia artificial ya se utiliza a diario es la de imágenes médicas. Las computadoras ayudan a los médicos a revisar las tomografías computarizadas y las resonancias magnéticas en busca de señales de problemas, como enfermedades cardíacas y cáncer.

“La inteligencia artificial puede observar imágenes muy cercanamente, de una manera mucho más detallada que el ojo humano”, dice Kontos. Eso significa que la computadora puede captar sutilezas que una persona podría no percibir.

En medicina, detectar las primeras señales de determinadas enfermedades puede marcar la diferencia entre la vida y la muerte. Kontos y su equipo están probando formas en que se puede utilizar la inteligencia artificial para identificar a las mujeres que tienen un alto riesgo de desarrollar cáncer de mama (cáncer de seno). Están utilizando la inteligencia artificial para analizar diferentes características de las mamografías (imágenes de rayos X de la mama), como la densidad mamaria. Las mujeres que tienen un mayor riesgo de cáncer de mama pueden tomar medidas preventivas, como por ejemplo, exámenes de detección temprana más frecuentes. Este enfoque podría ayudar a lograr un diagnóstico más temprano y un tratamiento más exitoso.

El equipo también está probando si puede utilizar la inteligencia artificial para personalizar el tratamiento del cáncer de mama basándose en resultados de imágenes que muestran cómo están respondiendo los tumores de mama. La inteligencia artificial podría revelar mejor quién necesita un tratamiento más intensivo, como quimioterapia, y quién puede omitirlo de forma segura.

“De esta manera, podríamos evitar efectos secundarios innecesarios en las mujeres que no necesitan un tratamiento intensivo”, explica Kontos.

Conectar a las personas con el cuidado de salud

Durante el último año, los chatbots avanzados (programas computacionales que interactúan automáticamente con las personas), como ChatGPT, han irrumpido en escena. Estos programas de inteligencia artificial están diseñados para tener conversaciones realistas con las personas. La gente está empezando a utilizar esta tecnología para encontrar información médica.

Muchos chatbots son una forma de “inteligencia artificial  generativa”. Este tipo de inteligencia artificial puede crear contenido nuevo según lo que aprende analizando los datos existentes. Estos chatbots utilizan lo que se denomina “grandes modelos de lenguaje”, que se entrenan con enormes conjuntos de datos recopilados en internet. El entrenamiento les enseña a predecir qué palabras tienen más probabilidades de aparecer una tras otra.

Puede resultar tentador utilizar estas herramientas para responder preguntas médicas. “Pero estos chatbots en realidad no entienden lo que uno está preguntando”, dice Peng. “Simplemente miran las frases y hacen predicciones sobre lo que vendrá después”. Por lo tanto, es importante tener precaución si los utiliza para buscar consejo médico.

“Estas herramientas tampoco tienen mucho contexto”, explica la doctora Ellen Fitzsimmons-Craft, investigadora de Salud Mental de la Universidad de Washington en St. Louis.  “Es posible que puedan indicar algo que sea el consejo médico correcto en un sentido general. Pero es posible que no sea el consejo médico adecuado para usted personalmente”.

“No siempre sabemos con qué información se entrenan estas herramientas, como ChatGPT”, agrega Fitzsimmons-Craft. “No sabemos si obtienen información de fuentes acreditadas o no”.

Aun así, la idea de utilizar chatbots en medicina es prometedora, explica Fitzsimmons-Craft. En este momento, hay escasez de proveedores de cuidado médico en muchos campos, incluida la salud mental. Los chatbots pueden llenar algunos vacíos.

“No mucha gente sigue las recomendaciones proporcionadas después de un examen de salud mental”, dice Fitzsimmons-Craft. “Y no tenemos suficientes proveedores para conectarnos con cada una de esas personas”.

Fitzsimmons-Craft y su equipo están desarrollando un chatbot para ayudar a guiar a las personas con trastornos alimentarios para que busquen cuidado médico. Su chatbot está hecho utilizando un modelo basado en reglas, con un uso limitado de inteligencia artificial. “Basado en reglas” significa que expertos humanos escriben conversaciones completas de antemano. Luego, el chatbot elige qué decir en función de las respuestas de la persona que lo utiliza.

“Nada de lo que diga este chatbot debería ser una sorpresa”, explica Fitzsimmons-Craft. “Eso contrasta con la inteligencia artificial generativa, donde hay que trabajar mucho más duro para construir barreras de seguridad”.<

Su equipo ahora está probando su chatbot para ver qué temas de conversación son los más efectivos. Luego, probarán si puede aumentar el número de personas que buscan ayuda después de una prueba de detección de trastornos alimentarios.

Otros investigadores financiados por los NIH están estudiando si los chatbots pueden ayudar en otras áreas, como la prevención del suicidio e incentivar cambios en la alimentación para beneficiar la salud del corazón.

Mirando hacia el futuro

A medida que la inteligencia artificial avanza hacia más áreas del cuidado médico, será necesario abordar muchas cuestiones éticas, explica Kontos. “Estos sistemas aprenden de datos humanos, por lo que pueden aprender nuestros prejuicios”, afirma.

Por ejemplo, en el pasado, los estudios de investigación incluían a muchos más hombres que mujeres. Esto significa que los datos resultantes pueden no ser tan precisos para orientar el cuidado médico de las mujeres. Entonces, si esta información se introduce en los modelos de inteligencia artificial, se producirá ese prejuicio.

Reconocer los prejuicios antes de que lleguen a las máquinas puede brindar una oportunidad de romper este ciclo. “¿Podemos llegar a entrenar mejor a las máquinas porque aprendimos de los errores que cometemos en nuestra propia sociedad a la hora de entrenar  a las personas?”, pregunta Peng.

Investigadores financiados por los NIH están trabajando en estos temas, así como en muchas otras formas de utilizar la inteligencia artificial en la medicina. Estos incluyen crear modelos de simulación sobre las formas en que un virus podría propagarse entre países y predecir si nuevos medicamentos serán seguros.

Todos estos proyectos necesitan imaginación humana y potencia informática. Por lo tanto, la inteligencia artificial no reemplaza a las personas, afirma Fitzsimmons-Craft. “La inteligencia artificial es solo otra herramienta más en la caja de herramientas, que está ofreciendo otra forma de ayuda”.