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← Un reloj inteligente de IA que detecta convulsiones

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22 Languages

Showing Revision 15 created 04/11/2019 by Paula Motter.

  1. Este es Henry,
  2. un lindo chico.
  3. Cuando Henry tenía tres años,
  4. su mamá descubrió
    que tenía convulsiones febriles.
  5. Son convulsiones que
    se desencadenan por fiebre.
  6. El médico dijo:
  7. "No se preocupe demasiado. Suelen
    desaparecer cuando el niño crece".
  8. A los cuatro años,
    tuvo una crisis convulsiva,
  9. de esas en que uno pierde
    la conciencia y se sacude,
  10. una convulsión tonicoclónica generalizada.
  11. Habiendo recibido
    el diagnóstico de epilepsia,
  12. la madre de Henry fue
    a levantarlo una mañana.
  13. Y al entrar a su habitación,
  14. encontró su cuerpo frío y sin vida.
  15. Henry murió de SUDEP,
  16. sigla que designa la muerte súbita
    e inesperada causada por epilepsia.
  17. Quisiera saber cuántos de Uds.
    han oído hablar de SUDEP.
  18. Este es un público muy bien educado,
    y veo solo unas pocas manos.
  19. SUDEP es un fenómeno que ocurre
    cuando una persona con epilepsia muere
  20. y no encuentran la causa en la autopsia.
  21. Ocurre un SUDEP cada
    siete a nueve minutos.
  22. Eso es, en promedio, dos
    por cada charla TED.
  23. Un cerebro normal
    tiene actividad eléctrica.
  24. Podemos ver las ondas eléctricas
    del cerebro en esta imagen.
  25. Y parece una actividad eléctrica típica
  26. que puede detectarse con un EEG.
  27. Cuando uno tiene una convulsión,
    hay una actividad eléctrica inusual,
  28. y puede estar localizada.
  29. Puede ocurrir en solo
    una pequeña parte del cerebro.
  30. Cuando eso sucede, es probable
    que sintamos algo extraño.
  31. Podrían estar ocurriendo varias
    en la audiencia ahora mismo,
  32. y la persona a su lado puede
    que ni siquiera lo sepa.
  33. Sin embargo, si uno tiene una convulsión
    donde se propaga ese pequeño incendio
  34. como un incendio forestal
    dentro del cerebro,
  35. y luego se generaliza,
  36. ese ataque generalizado
    produce pérdida de conciencia
  37. y causa convulsiones.
  38. Ocurren más SUDEP en EE. UU. cada año
  39. que muertes súbitas de lactantes.
  40. Y, ¿cuántos de Uds. han oído hablar
    del síndrome de muerte súbita infantil?
  41. Veo que casi todos han levantado la mano.
  42. ¿Por qué pasa esto?
  43. ¿Por qué, siendo mucho más
    común, la gente no lo conoce?
  44. ¿Y qué pueden hacer para prevenirlo?
  45. Bueno, hay dos cosas
    demostradas científicamente
  46. que previenen o reducen
    el riesgo de SUDEP.
  47. La primera es seguir
    las instrucciones del médico,
  48. tomar los remedios.
  49. Dos tercios de las personas con epilepsia
    la controlan con medicamentos.
  50. La segunda cosa que reduce el riesgo
    de SUDEP es tener compañía,
  51. es tener a alguien allí en el momento
    en que se tiene una convulsión.
  52. Ahora bien, el SUDEP, aunque la mayoría
    nunca ha oído hablar de él,
  53. es, en realidad, la segunda causa
    de pérdida potencial de años de vida
  54. entre todos los trastornos neurológicos.
  55. El eje vertical es el número de muertes
  56. multiplicado por la vida útil restante.
  57. Cuanto más alto, peor es el impacto.
  58. El SUDEP, sin embargo,
    a diferencia de estos otros trastornos,
  59. podría reducirse con la intervención
    de los que están hoy aquí.
  60. ¿Qué hace aquí Roz Picard,
    investigadora de IA, hablando de SUDEP?
  61. No soy neuróloga.
  62. Cuando trabajaba en el Media Lab
    en la medición de las emociones
  63. para que las máquinas fueran
    más inteligentes sobre nuestras emociones,
  64. empezamos un estudio que medía el estrés.
  65. Construimos muchos sensores
  66. para medirlo de distintas maneras.
  67. Pero uno de ellos en particular
  68. surgió de un antiguo trabajo
    de la medición de palmas sudorosas
  69. con una señal eléctrica.
  70. Esta es una señal
    de la conductancia de la piel
  71. que aumenta cuando nos ponemos nerviosos,
  72. aunque también sube
    en presencia de otras afecciones.
  73. Pero medirlo con cables en la mano
    es realmente incómodo.
  74. Así que inventamos un montón de otras
    formas de hacerlo en el Media Lab del MIT.
  75. Y con estos aparatos portátiles,
  76. empezamos a recopilar los primeros datos
    de calidad clínica las 24 horas del día.
  77. Aquí vemos la imagen de la primera vez
  78. que un estudiante del MIT registró
    la conductancia de la piel de la muñeca.
  79. Vamos a acercar la imagen un poco.
  80. Lo que ven son 24 horas
    de izquierda a derecha,
  81. y aquí hay datos de dos días.
  82. Primero, lo que nos sorprendió
  83. fue que el pico mayor del día
    se registraba durante el sueño.
  84. Eso no suena bien, ¿verdad?
  85. Uno está tranquilo cuando duerme,
    entonces, ¿qué pasa?
  86. Resulta que nuestra
    fisiología durante el sueño
  87. es muy diferente a nuestra
    fisiología en estado de vigilia.
  88. Y si bien todavía es un misterio
  89. por qué estos picos suelen ser
    los más altos del día durante el sueño,
  90. pensamos que están relacionados
    con la consolidación de la memoria
  91. y la formación de la memoria
    durante el sueño.
  92. También vimos cosas que eran
    exactamente lo que esperábamos.
  93. Cuando un estudiante del MIT
    está trabajando mucho en el laboratorio
  94. o en tareas en su casa,
  95. no solo hay estrés emocional,
    sino carga cognitiva.
  96. Y la carga cognitiva, el esfuerzo
    cognitivo, la actividad mental,
  97. el entusiasmo por aprender cosas,
  98. esas cosas también aumentan la señal.
  99. Desafortunadamente, para
    bochorno de los profesores del MIT,
  100. (Risas)
  101. el más punto bajo de cada día
    es la actividad en el aula.
  102. Les estoy mostrando
    los datos de una sola persona
  103. pero, lamentablemente,
    es cierto en general.
  104. Esta muñequera tiene en su interior
    un sensor casero de conductancia de piel,
  105. y una vez, uno de nuestros
    estudiantes me tocó la puerta
  106. justo al final del semestre
    en diciembre, y me dijo:
  107. "Profesora Picard, ¿me puede prestar
    una de sus muñequeras con sensores?
  108. Mi hermanito tiene autismo,
    no puede hablar,
  109. y quiero saber
    qué le está causando estrés".
  110. Le dije: "Por supuesto, de hecho,
    llévate dos en vez de una sola",
  111. porque en ese entonces
    se rompían fácilmente.
  112. Se las llevó a su casa
    y se las puso a su hermanito.
  113. Y yo, desde mi computadora
    del MIT, miraba los datos.
  114. El primer día, pensé: "Qué extraño,
  115. se las puso en ambas muñecas en vez
    de esperar a que se rompiera una.
  116. Está bien, está bien,
    no sigan mis instrucciones".
  117. Y por suerte no lo hizo.
  118. Segundo día: todo tranquilo.
    Parecía una actividad del aula.
  119. (Risas)
  120. Unos días más tarde.
  121. Al día siguiente, una señal
    de la muñeca estaba plana
  122. y la otra tenía el pico
    más grande que he visto,
  123. y pensé: "¿Qué está pasando?
  124. En el MIT, hemos expuesto a estrés
    a las personas de mil maneras,
  125. pero nunca he visto un pico tan alto".
  126. Y fue solo en un lado.
  127. ¿Cómo puedes estresarte en un lado
    del cuerpo y no en el otro?
  128. Por eso, pensé que uno o ambos
    sensores debían estar rotos.
  129. Yo soy ingeniera electrónica,
  130. así que empecé a investigar un montón
    de cosas para encontrar la falla.
  131. Y, resumiendo, no pude reproducirlo.
  132. Así que recurrí al método antiguo.
  133. Llamé al estudiante
    a su casa en las vacaciones.
  134. "Hola, ¿cómo está tu hermanito?
    ¿Como pasaron las fiestas?
  135. Dime, ¿tienes alguna idea
    de lo que le pasó?".
  136. Y le di esa fecha y hora
    en particular, y los datos.
  137. Y él dijo: "No lo sé, revisaré el diario".
  138. ¿Un diario? ¿Un estudiante
    del MIT lleva un diario?
  139. Así que lo esperé, y cuando volvió
    me mostró la fecha y hora exactas.
  140. Me dijo: "Ocurrió justo antes de que
    sufriera una convulsión generalizada".
  141. En ese entonces, yo no sabía
    nada acerca de la epilepsia,
  142. hice un montón de investigaciones
  143. y me di cuenta de que el padre de otro
    estudiante era jefe de neurocirugía
  144. en el Hospital de Niños de Boston.
  145. Me armé de coraje
    y llamé al Dr. Joe Madsen:
  146. "Hola, Dr. Madsen, soy Rosalind Picard.
  147. ¿Es posible que alguien pueda tener
  148. una actividad intensa
    en el sistema nervioso simpático..."
  149. --que impulsa la conductancia de la piel--
  150. "... 20 minutos antes de una convulsión?".
  151. Y dijo: "Probablemente no".
  152. Y agregó: "Es interesante.
  153. Hemos visto personas a las que
    se le eriza el vello del brazo
  154. 20 minutos antes de una convulsión".
  155. Y yo: "¿En un brazo?".
  156. No se lo quise decir al principio
    porque me pareció ridículo.
  157. Me explicó cómo podía suceder
    en el cerebro y se mostró ineresado.
  158. Le mostré los datos.
  159. Hicimos más dispositivos,
    los certificamos como seguros.
  160. Noventa familias se apuntaron al estudio,
  161. todas con niños que iban
    a ser monitoreados todo el día
  162. con un EEG como técnica de referencia
    colocado en el cuero cabelludo
  163. para leer la actividad cerebral,
  164. un vídeo para ver el comportamiento,
  165. un electrocardiograma, o ECG,
    y ahora AED, o actividad electrodérmica,
  166. para ver si había algo en la periferia
  167. e identificar fácilmente
    si se relacionaba con una convulsión.
  168. En el 100 % de la primera tanda
    de convulsiones generalizadas,
  169. vimos esta enormidad de respuestas
    en la conductancia de la piel.
  170. En el recuadro azul
    del centro, el sueño del niño,
  171. suele darse el pico más alto del día.
  172. Estos tres ataques que ven aquí
  173. sobresalen en el bosque
    como árboles de secoya.
  174. Además, si acoplamos la conductancia
    de la piel en la parte superior
  175. con el movimiento de la muñeca,
  176. sacamos los datos y los incorporamos
    al aprendizaje automático y la IA.
  177. Se puede construir una IA automatizada
    que puede detectar estos patrones
  178. mucho mejor que un simple
    dispositivo que detecte convulsiones.
  179. Así que nos dimos cuenta
    de que necesitábamos desarrollarlo,
  180. y con el trabajo de doctorado
    de Ming-Zher Poh
  181. y luego las grandes mejoras
    por parte de Empatica,
  182. esto ha progresado y la detección
    de convulsiones es mucho más precisa.
  183. Pero también aprendimos otras cosas
    sobre SUDEP en este proceso.
  184. Una cosa que aprendimos es que el SUDEP,
  185. si bien es infrecuente luego de
    una convulsión tónicoclónica generalizada,
  186. ahí es cuando es más probable
    que ocurra, después de ese tipo.
  187. Y cuando sucede,
    no ocurre durante la convulsión,
  188. y no suele suceder inmediatamente después,
  189. pero en ese momento, cuando
    la persona está quieta y tranquila,
  190. puede entrar en otra fase,
    donde la respiración se detiene,
  191. y luego el corazón se detiene.
  192. Así que hay tiempo
    para que alguien intervenga.
  193. También sabemos que hay una región
    ubicada bien en el interior del cerebro
  194. llamada "amígdala",
  195. que habíamos estudiado en nuestra
    investigación de las emociones.
  196. Tenemos dos amígdalas,
  197. y si se estimula la derecha,
  198. se produce una marcada respuesta
    derecha de la conductancia de la piel.
  199. Eso sí, hay que hacerse
    una craneotomía para que suceda.
  200. No es exactamente algo que
    haríamos de manera voluntaria,
  201. pero estimula la conductancia
    derecha de la piel.
  202. Si se estimula la izquierda,
    la respuesta se da en la palma.
  203. Y además, cuando alguien
    estimula la amígdala,
  204. estando sentados y quizás trabajando,
  205. no mostraremos signos de angustia,
  206. pero dejamos de respirar,
  207. y no volvemos a hacerlo
    si no nos estimulan.
  208. "Oye, Roz, ¿estás ahí?".
  209. Y allí abrimos la boca para hablar.
  210. Al tomar aliento para hablar,
    empezamos a respirar de nuevo.
  211. Los estudios sobre el estrés
    nos permitieron construir sensores
  212. que recopilaban datos de alta calidad,
    lo cual nos permitió dejar el laboratorio,
  213. y salir al mundo real.
  214. Sin querer, vimos una respuesta
    enorme con las crisis.
  215. La activación neurológica puede
    causar una respuesta mayor
  216. que los factores de estrés típicos.
  217. Nos asociamos con hospitales
    y montamos una unidad de monitoreo,
  218. especialmente con el Hospital
    de Niños de Boston y el Brighman,
  219. además del aprendizaje automático
    y la IA para recoger muchos más datos
  220. con la idea de tratar de entender
    estos eventos y prevenir el SUDEP.
  221. Esto ahora lo comercializa Empatica,
  222. un emprendimiento que
    tuve el privilegio de cofundar,
  223. y el equipo ha hecho un trabajo
    increíble al mejorar la tecnología
  224. para hacer un sensor muy bonito
  225. que no solo dice la hora, cuenta
    los pasos, monitorea el sueño, esas cosas,
  226. sino que es IA y aprendizaje automático
    que funcionan en tiempo real
  227. para detectar convulsiones
    tonicoclónicas generalizadas
  228. y enviar una alerta de auxilio
  229. en caso de convulsiones
    y pérdida de conciencia.
  230. Esto acaba de ser aprobado por la FDA
  231. como el primer reloj inteligente
    en el campo de la neurología.
  232. (Aplausos)
  233. La siguiente diapositiva es lo que
    hizo aumentar la conductancia de mi piel.
  234. Una mañana, mientras leía mis correos,
  235. vi la historia de una mamá
    que se estaba dando una ducha,
  236. y su teléfono, que estaba
    en el mueble al lado de la ducha,
  237. le avisó que su hija
    podría necesitar su ayuda.
  238. Salió de la ducha, corrió
    a la habitación de su hija,
  239. y la encontró boca abajo
    en la cama, azul y sin respiración.
  240. La dio vuelta -- estimulación humana --
  241. y su hija tomó aliento, y otro más,
  242. retomó el color y se recuperó.
  243. Creo que perdí el color
    al leer ese correo.
  244. Mi primera respuesta fue:
    "No, no es perfecto.
  245. El Bluetooth podría romperse,
    la batería acabarse.
  246. Todo esto puede fallar. No es confiable".
  247. Y ella dijo: "Está bien. Sé que
    ninguna tecnología es perfecta.
  248. No se puede estar ahí todo el tiempo.
  249. Pero este dispositivo sumado a la AI
  250. me permitió llegar a tiempo
    para salvar la vida de mi hija".
  251. He estado mencionando niños,
  252. pero hay picos de SUDEP
    en personas de entre 20 y 50 años.
  253. La siguiente diapositiva
    quizá incomode a algunos,
  254. pero es menos incómodo
    de lo que estaríamos
  255. si esta lista incluyera
    a alguien que conozcan.
  256. ¿Le puede pasar esto
    a alguien que conocen?
  257. Y la razón por la que planteo
    esta incómoda pregunta
  258. es porque 1 de cada 26 de los presentes
    tendrá epilepsia en algún momento
  259. y, por experiencia, sé
    que las personas con epilepsia
  260. no suelen contar a sus amigos
    y vecinos que la tienen.
  261. Así que si están dispuestos a dejar
    que usen una IA o lo que sea
  262. para llamarlos en un momento
    de posible necesidad,
  263. si les hicieran saber eso,
  264. podrían marcar una diferencia en su vida.
  265. ¿Para qué trabajar tanto
    para construir IA?
  266. Aquí vemos las razones:
  267. una es Natasha, la niña que vivió,
  268. y su familia quiso que dijera su nombre.
  269. Otra es su familia y la gente maravillosa
  270. que quiere apoyar
    a las personas con trastornos
  271. que antes no mencionaban
    porque les resultaba incómodo.
  272. Y la otra razón son todos Uds.,
  273. porque tenemos la oportunidad
    de moldear al futuro de la IA.
  274. En verdad podemos cambiarlo,
  275. porque nosotros somos
    quienes lo construimos.
  276. Así que construyamos la AI
    para que la vida de todos sea mejor.
  277. Gracias.
  278. (Aplausos)