¿Puede un algoritmo detectar la presencia de conciencia?

Investigadores de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) han descubierto que la rivalidad entre dos agentes de inteligencia artificial ayuda a comprender las bases fisiológicas de la conciencia. Según informa Science.org, esta nueva metodología permitió identificar patrones no evidentes de actividad cerebral en pacientes en coma, en estado vegetativo y en otros trastornos.

La batalla entre la caja negra y el cerebro de cristal

Para el experimento, los científicos crearon dos redes neuronales. El primer modelo, una «caja negra», fue entrenado para distinguir entre conciencia y ausencia de conciencia. Para ello, se cargaron en él 680.000 fragmentos de electroencefalogramas (EEG) de animales y seres humanos. El segundo modelo, el «cerebro de cristal», era una simulación biológicamente fiel del cerebro humano.

La tarea del segundo modelo consistía en modificar los parámetros disponibles y generar datos de EEG capaces de engañar a la «caja negra», haciéndolos pasar por registros reales. Una vez que la simulación lograba burlar al primer modelo, los investigadores analizaban qué ajustes concretos habían permitido sintetizar un EEG convincente de un estado de inconsciencia.

Mecanismos ocultos del coma

Los resultados del experimento confirmaron la mayoría de las hipótesis existentes sobre el comportamiento del cerebro durante la pérdida de conciencia, pero también revelaron dos factores hasta ahora desconocidos. En primer lugar, se observó un papel específico de la parte externa del globo pálido, una estructura que forma parte de los ganglios basales. Se comprobó que cuanto más débil es la conexión entre esta región y el cuerpo estriado, mayor es la probabilidad de caer en un estado de inconsciencia. Este hallazgo más tarde fue confirmado mediante imágenes clínicas de pacientes con alteraciones de la conciencia.

En segundo lugar, la IA mostró que en la inconsciencia se intensifica la conexión entre las neuronas inhibidoras, que limitan la actividad de otras células. Los científicos verificaron y confirmaron con éxito esta conclusión al estudiar muestras de tejido de personas fallecidas en coma.

Estimulación para despertar

Tras analizar los parámetros, la IA predijo que la estimulación profunda del núcleo subtalámico podría sacar a una persona del estado de inconsciencia. Hasta ahora, en la práctica clínica este procedimiento no se había utilizado para despertar a pacientes en coma. El Núcleo subtalámico, situado en la unión del mesencéfalo y el diencéfalo, participa en la regulación de la actividad motora y puede desempeñar un papel en los mecanismos de la conciencia.

Según Science.org, los autores comprobaron la hipótesis con datos retrospectivos de EEG de pacientes sanos a quienes previamente se les habían implantado estimuladores para tratar espasmos de los músculos del cuello. Tras la estimulación del núcleo subtalámico, la red neuronal registró en ellos un aumento notable de la puntuación del nivel de conciencia. Actualmente, el equipo de investigación se prepara para llevar a cabo ensayos clínicos del nuevo método en pacientes en coma. Los autores creen que un enfoque similar, basado en el duelo entre algoritmos, podría aplicarse con eficacia al estudio de la depresión y otros trastornos psiquiátricos. Los estudios muestran que la estimulación de estructuras cerebrales profundas, como el tálamo, puede favorecer la recuperación de la conciencia en pacientes con alteraciones de la misma.