Ciència ciutadana i intel·ligència artificial: com poden contribuir a l’àmbit de la salut?

La integració de la intel·ligència artificial (IA) i la ciència ciutadana està revolucionant el sector de la salut. Aquesta sinergia permet abordar desafiaments mèdics complexos mitjançant la col·laboració entre experts i la població general. Laia Subirats, professora dels Estudis d’Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació i investigadora del grup de recerca NeuroADaS Lab de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC), ha destacat la importància d’aquesta col·laboració mitjançant diverses iniciatives en el marc del webinar de Data Science Health Guardians: Empoderament amb IA i ciència ciutadana. En aquest article expliquem com la ciència ciutadana ofereix possibilitats noves per a la detecció primerenca de malalties, la recol·lecció i el processament d’imatges mèdiques i l’optimització de recursos en l’àmbit de la salut, entre altres avantatges. 

Què és la ciència ciutadana?

La ciència ciutadana és una forma de recerca científica que està conduïda per no professionals o voluntaris en col·laboració amb científics professionals. Això permet a les persones contribuir a la recol·lecció de dades, la seva anàlisi, o també soluciona problemes en camps molt diversos, com poden ser l’astronomia, l’ecologia, la medicina o el canvi climàtic. “Les oportunitats de contribució ciutadana han crescut de manera exponencial en els últims anys: des del testatge de qualitat de l’aire a la seqüenciació d’ADN”, exemplifica la professora Laia Subirats.

Aquesta col·laboració democratitza la recerca i amplia la capacitat dels científics per recopilar i analitzar informació. En l’àmbit de la salut, la ciència ciutadana permet als individus contribuir a l’avanç mèdic, ja sigui mitjançant la recopilació de dades sobre la seva pròpia salut, o bé participant en estudis comunitaris. La professora subratlla que “la ciència ciutadana no solament permet generar més coneixement, sinó que també fa que la població sigui més conscient de la importància de la ciència en la seva vida diària“.

D’altra banda, Subirats també recalca que “la ciència ciutadana permet evitar algunes discriminacions d’ètnia, raça o classe social perquè qualsevol persona pot participar en aquests projectes”. En aquesta línia hi ha estudis que consideren la interfície entre ciència ciutadana, salut i justícia ambiental. A més, entre els exemples de projectes que s’han dut a terme, la professora destaca Eyewire, creat per la universitat de Princeton, que ja ha rebut diversos premis. Es tracta d’un joc que permet mapar el cervell i que pretén ajudar a millorar la qualitat de vida cerebral de les persones.

Quins són els beneficis de la ciència ciutadana i la IA en l’àmbit de la salut?

La combinació de ciència ciutadana i IA ofereix múltiples beneficis en el sector sanitari. “La intel·ligència artificial aplicada a la salut permet diagnòstics més efectius i més ràpids”, afirma Subirats. Una de les principals aportacions és la capacitat de recopilar grans volums de dades, la qual cosa permet obtenir informació més diversa i representativa. Tal com Subirats explicava en aquesta entrevista de la UOC, és important entendre que les dades són molt valuoses pel coneixement que poden crear, “però és necessari tenir dades de qualitat per obtenir models bons i han de refinar-se per obtenir el valor màxim”. “Aquest canvi és molt poderós i important, perquè permet la personalització i optimització de processos, estalviar costos… Per això són rellevants les dades i la IA”, afegeix.

Algunes aplicacions de la intel·ligència artificial en la salut són mitjançant la recollida, el processament i l’anotació de diferents tipus de dades, com poden ser imatges o xarxes socials. D’altra banda, es poden utilitzar processament de llenguatge natural i algorismes de processament en temps real, per exemple, per fer una cirurgia en remot. També es poden processar grans volums de dades, com pot ser l’anàlisi genòmic.

D’altra banda, cal no oblidar la importància de la prevenció de biaixos mitjançant algorismes que s’han dissenyat de manera justa. En aquest sentit, val la pena esmentar l’existència dels catàlegs de biaixos, així com iniciatives per descriure les metadades de manera acurada i establir els processos necessaris per evitar els biaixos en medicina. No cal deixar de recordar aquí com n’és d’important entrenar aquests algorismes amb una quantitat tant elevada com diversa (de sexes, d’ètnies, de països, etc.) de dades perquè siguin fiables i reproduïbles.

“El que té de bo la ciència ciutadana és que també hi ha un paper de conscienciació o divulgació“, reflexiona Subirats. En aquest sentit, la professora explica que els ciutadans no solament ajuden, sinó que també aprenen, ja que reben retorn del projecte i de les seves dades, per la qual cosa aquesta ciència també és important per a la prevenció de malalties. 

Sobre l’ús de fonts de dades públiques per a la ciència ciutadana, Subirats destaca la seva importància especialment en l’àmbit ambiental i ho exemplifica amb el tema de la qualitat de l’aire. “Els ciutadans, de manera lliure, poden fer les seves aplicacions que utilitzen aquestes dades públiques i això fa que, per exemple, es pugui conèixer en temps real la qualitat de l’aire d’una ciutat i que es pugui decidir quin trajecte amb bici es vol fer per tenir menys exposició a aquesta contaminació de l’aire”, exemplifica.

La importància de fomentar la participació de la ciutadania en els projectes de salut

En el marc del seu treball com a investigadora del grup de recerca NeuroADaS Lab de la UOC, Laia Subirats ha estat treballant en el projecte Health Guardians. Es tracta d’una iniciativa centrada en el àmbit de la salut dental i cerebral que fomenta la participació ciutadana perquè “els ciutadans ens ajudin a anotar diferents imatges mèdiques mitjançant bounding boxs o màscares de segmentació”, afirma, explicant com un dels casos que han plantejat és a través de l’ús de captchas. En aquest cas, l’anotació d’imatges es torna molt important, segons Subirats, ja que les anotacions d’experts són molt costoses.

A més de les anotacions mitjançant captchas, Health Guardians també permet que els usuaris pintin diferents parts del cervell o de la boca. D’aquesta manera, Subirats destaca com “els usuaris se senten útils ajudant a la recerca mèdica i també aprenen tota l’anatomia de les diferents parts del cos”. 

Sobre la importància de la consistència en la qualitat de les dades, Subirats esmenta els sis elements de la qualitat de les dades: actualitat, exhaustivitat, validesa, integritat, consistència i singularitat. D’altra banda, i basant-se principalment en tres aproximacions (aprenentatge actiu, coentrenament i aprenentatge de principi a fi a partir de dades de multituds sorolloses), també s’explica com es combinen les anotacions dels ciutadans amb les dels experts. 

Health Guardians està en desenvolupament i en breu planeja obrir-se al públic perquè aquells ciutadans que ho desitgin hi puguin començar a contribuir. Encara que està centrat en la salut cerebral i dental, Subirats recalca que hi ha una intenció que el projecte s’ampliï a altres camps, com la salut cardíaca. L’objectiu del projecte és avançar en la qualitat de vida de les persones.

En resum, la col·laboració entre la intel·ligència artificial i la ciència ciutadana està transformant l’àmbit de la salut, oferint solucions com una major prevenció de malalties i l’optimització de recursos. Fomentar la participació activa de la ciutadania en projectes científics no solament accelera l’avanç mèdic i millora la qualitat del servei dels sistemes de salut, sinó que també enforteix la relació entre la societat i la ciència, la qual cosa promou una població més conscient i entrenada en l’àmbit de la salut. 

Recupera el webinar Health Guardians: Empoderament amb IA i ciència ciutadana aquí: