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Con aprendizaje e inteligencia computacional clasifican el llanto de bebé para detectar enfermedades neurológicas y otras patologías

Santa María Tonantzintla, Puebla, a 30 de mayo. El aprendizaje e inteligencia computacionales y la acústica sirven de base para el desarrollo de sistemas que de forma automática clasifican el llanto de bebé y la voz y detectan diversas patologías.

            Desde 2002, en el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), se ha trabajado en distintos proyectos de análisis y clasificación automática del llanto de bebé. Originalmente se buscaba diagnosticar patologías como asfixia y sordera en recién nacidos. Sin embargo, a lo largo de los años el trabajo ha evolucionado de tal forma que incluso abrió la puerta a una fructífera colaboración científica México-Italia, que busca detectar enfermedades neurológicas a través de la clasificación del llanto, la voz y las expresiones faciales.

            Lo que se espera con este proyecto es llegar a una interfaz de diagnóstico que puede ser empleada a través de dispositivos móviles, accesibles para cualquier enfermera o médico en cualquier lugar. 

            En entrevista, el Dr. Carlos Alberto Reyes, investigador del INAOE y líder del proyecto, rememora que hace unos 15 años comenzaron a trabajar con llanto de bebé ya que inicialmente lo hacían únicamente con voz. "En ese entonces nos relacionamos con gente que nos podía proporcionar muestras obtenidas de bebés que ya habían sido diagnosticados con hipoacusia o asfixia. Nos dedicamos a esas patologías porque en ellas estaban interesados los médicos del entonces llamado INCH, quienes nos dieron las grabaciones".

            Añade que su objetivo era desarrollar modelos computacionales para la clasificación o el reconocimiento de patrones en las muestras, de tal manera que facilitara el diagnóstico de dichas patologías. "Al principio no sabíamos nada de llanto, entonces comenzamos a ver desde qué características acústicas eran las más adecuadas, y empezamos a probarlas con algunos de los modelos que estábamos desarrollando".

            Los modelos que se han desarrollado a lo largo del tiempo evolucionaron, no sólo porque se incorporaron complejos  algoritmos computacionales, sino porque también se han añadido muestras de otras patologías, lo que  amplió la gama de  opciones de clasificación. Entre las patologías con las que han trabajado se encuentran la ictericia, la asfixia, la hipoacusia, el hipotiroidismo y nacimientos de alto riesgo. "Nos gustaría mucho trabajar en detección temprana de autismo", acota.

            El investigador agrega que en estos años han desarrollado nuevos modelos que no sólo sirven para la detección de patologías en bebés, sino que son clasificadores generales, que ayudan a mejorar la precisión en la tipificación en muchas otras áreas. "Siempre que desarrollamos un nuevo modelo lo probamos con llanto, esa fue una evolución natural, por el área en la que estamos. También comenzamos a tener relación con otros grupos internacionales y vimos que había interés en otras áreas. Últimamente hemos estado trabajando con un grupo italiano que está interesado en estudiar el llanto de bebés prematuros, los cuales por su condición son propensos a desarrollar alguna patología. Este proyecto es para prevención y seguimiento".

            Actualmente, el equipo del Dr. Reyes trabaja con un grupo de la Universidad de Florencia, particularmente con la Dra. Claudia Manfredi, en el marco de un proyecto financiado por la Secretaría de Relaciones Exteriores y el Ministerio del Exterior italiano. "Estamos haciendo clasificación de llanto de bebé, voz y expresiones faciales, tratando de detectar enfermedades neurológicas tanto en recién nacidos como en adultos. En este último caso, se trata de detectar tempranamente, trabajando con video y fotos, el Parkinson, por la rigidez que va teniendo el rostro o la falta de movimiento de algunos de los miembros. Y en niños queremos reforzar lo que dice el clasificador del llanto con las imágenes que muestra una cámara, asociando esto con enfermedades del sistema neurológico".

            El Dr. Reyes informa que también trabajan con un médico belga, el Dr. Renaud Viellevove de la Unidad de Cuidado Neonatal Intensivo de la Universidad de Lieja, "Hay muestras de bebés cuyas madres hablan diversos idiomas, y queremos estudiar si la forma melódica, y otras características cualitativas de los llantos, difieren dependiendo de la lengua materna. Nosotros tenemos muestras de italiano, francés, español de México y de Cuba, árabe, turco y algunas de búlgaro, albano, portugués y algunos idiomas africanos. Este estudio es más estadístico y requiere un mayor número de muestras, pero hasta el momento los resultados han sido muy alentadores. Esto abre todo un campo nuevo que puede ser algo así como psicología fetal: cuánto sabe un bebé cuando nace, cuánto aprendió en el vientre de su mamá para modular su llanto con base en lo que escuchó desde el vientre".

            Finalmente, concluye que todo este conocimiento deberá servir a los médicos no sólo en las ciudades. Lo ideal sería tener una aplicación en un celular que pueda utilizar una enfermera o un médico en zonas rurales que no cuenten con dispositivos especializados, que al grabar al bebé, la aplicación le diga si hay algo que pueda estar mal, para que lo envíe al  especialista recomendado por nuestro sistema, dependiendo de la patología identificada.