Investigadores de la Universidad de Örebro desarrollaron dos modelos de inteligencia artificial capaces de analizar electroencefalogramas (EEG) y diferenciar con alta precisión entre personas sanas y pacientes con distintos tipos de demencia, incluyendo Alzheimer, con la finalidad de ofrecer herramientas tempranas, accesibles y transparentes que faciliten la detección oportuna de estas enfermedades.
En su primer estudio, el equipo combinó dos enfoques avanzados de análisis de secuencias —redes convolucionales temporales y modelos LSTM— para interpretar patrones eléctricos del cerebro. Al comparar tres grupos (Alzheimer, demencia frontotemporal y personas sanas), el sistema alcanzó más de 80 por ciento de precisión. Además, integra una técnica de inteligencia artificial explicable que identifica qué segmentos de la señal influyeron en la clasificación, lo que ayuda a los médicos a comprender cómo se genera cada diagnóstico.
El segundo estudio presenta un modelo pequeño y eficiente, de menos de un megabyte, diseñado para proteger la privacidad de los pacientes. Mediante aprendizaje federado, distintos centros de salud pueden colaborar en el entrenamiento del sistema sin compartir bases de datos sensibles. Aun así, el modelo logró más de 97 por ciento de precisión en la identificación de demencia, mostrando que es posible combinar desempeño clínico y resguardo de datos.
Ambos desarrollos se basan en la interpretación de ondas cerebrales en distintos rangos —alfa, beta y gamma—, donde se manifiestan cambios vinculados con deterioro cognitivo. Las herramientas detectan variaciones sutiles y patrones de largo plazo difíciles de reconocer de forma manual, y al mismo tiempo evitan el carácter de “caja negra” presente en muchos sistemas de aprendizaje automático.
Según el investigador Muhammad Hanif, un diagnóstico temprano puede permitir intervenciones que ralenticen la progresión de la enfermedad y mejoren la calidad de vida del paciente. Dado que el EEG es un estudio económico, disponible y no invasivo, la integración de modelos de IA que funcionan incluso en dispositivos portátiles podría facilitar su uso desde la atención primaria e incluso en evaluaciones domiciliarias en el futuro.
Los trabajos se desarrollaron en colaboración con instituciones de Reino Unido, Australia, Pakistán y Arabia Saudita, y anticipan nuevas líneas de investigación en conjuntos de datos más grandes, más tipos de demencia y métodos adicionales para mantener la transparencia y la seguridad de la información clínica.
Por: Cipactli Vargas
Fuentes:
Örebro University
New AI technology can provide rapid and reliable dementia diagnosis
Medical Device Developments
Örebro University researchers develop new AI models for dementia
