Una gran cantidad de información fluye constantemente a nuestro cerebro a través de los ojos. Los científicos pueden medir la actividad cerebral resultante mediante imágenes por resonancia magnética (IRM). La medición precisa de los movimientos oculares durante una resonancia magnética puede informar a los científicos mucho sobre nuestros pensamientos, recuerdos y objetivos actuales, pero también sobre las enfermedades del cerebro. Investigadores del Instituto Max Planck de Ciencias Cognitivas y Cerebrales Humanas (MPI CBS) en Leipzig y del Instituto Kavli de Neurociencia de Sistemas en Trondheim han desarrollado un software que utiliza inteligencia artificial para predecir directamente la posición y los movimientos oculares a partir de imágenes de resonancia magnética. El método abre posibilidades de investigación y diagnóstico rápidas y rentables, por ejemplo, en enfermedades neurológicas que a menudo se manifiestan como cambios en los patrones de movimiento de los ojos.
Para registrar los movimientos oculares, las instituciones de investigación suelen utilizar el llamado rastreador ocular, una tecnología de sensor en la que la luz infrarroja se proyecta sobre la retina, se refleja y finalmente se mide. “Debido a que una resonancia magnética tiene un campo magnético muy fuerte, no se pueden utilizar cámaras estándar. Se necesita un equipo especial compatible con la resonancia magnética, que a menudo no es factible para clínicas y laboratorios pequeños debido a los altos costos y el uso intensivo en tiempo” dice el autor del estudio Matthias Nau, quien desarrolló la nueva alternativa junto con Markus Frey y Christian Doeller. El alto costo de estas cámaras y el esfuerzo experimental involucrado en su uso han impedido hasta ahora el uso generalizado del seguimiento ocular en los exámenes de resonancia magnética. Eso ahora podría cambiar. Los científicos de Leipzig y Trondheim presentaron recientemente su software gratuito y fácil de usar “DeepMReye” en la revista Nature Neuroscience.
Con él, ahora es posible rastrear el comportamiento de visualización de los participantes incluso sin una cámara durante una resonancia magnética. “La red neuronal que usamos detecta patrones específicos en la señal de resonancia magnética de los ojos. Esto nos permite predecir dónde está mirando la persona. La inteligencia artificial ayuda mucho aquí, porque a menudo no sabemos exactamente qué patrones buscar como científicos “Explica Markus Frey. Él y sus colegas han entrenado la red neuronal con datos propios y disponibles públicamente de los participantes del estudio de tal manera que ahora puede realizar un seguimiento ocular incluso en datos en los que el software no ha sido entrenado. Esto abre muchas posibilidades. Por ejemplo, ahora es posible estudiar el comportamiento de la mirada de los participantes y los pacientes incluso en los datos de resonancia magnética existentes, que originalmente se adquirieron sin seguimiento ocular. De esta manera, los científicos podrían utilizar estudios y conjuntos de datos más antiguos para responder preguntas completamente nuevas.
Además, el software también puede predecir cuándo los ojos están abiertos o cerrados, y rastrea los movimientos oculares incluso cuando los ojos permanecen cerrados. Esto puede permitir realizar un seguimiento ocular incluso cuando los participantes del estudio están dormidos. “Me imagino que el software también se utilizará en el campo clínico, por ejemplo, en el laboratorio del sueño para estudiar los movimientos oculares en diferentes etapas del sueño”, dice Matthias Nau. Además, para los pacientes ciegos, las cámaras tradicionales de seguimiento ocular rara vez se han utilizado porque una calibración precisa era muy engorrosa. “Aquí también, los estudios se pueden realizar más fácilmente con DeepMReye, ya que la inteligencia artificial se puede calibrar con la ayuda de sujetos sanos y luego aplicarse en exámenes de pacientes ciegos”. Por lo tanto, el software podría permitir una variedad de aplicaciones en la investigación y los entornos clínicos, tal vez incluso conduciendo a que el seguimiento ocular finalmente se convierta en un estándar en los estudios de resonancia magnética y la práctica clínica diaria. El software DeepMReye es una aplicación de código abierto y se puede descargar desde GitHub.
Fuente: Medical Xpress.
