Una investigación con miles de pacientes demuestra que los acelerómetros registran sutiles cambios en el movimiento o en los patrones de sueño
Antes de que se haga visible el mal de Parkinson, los que lo padecerán empiezan a escribir cada vez con letra más pequeña. Aun antes de que ellos mismos lo perciban, mantienen pulsadas las teclas del móvil más tiempo cuando envían un mensaje. Y varios años antes del diagnóstico, se producen los primeros trastornos en el movimiento. Para cuando el médico lo diagnostica, el 60% o más de las neuronas que producen la dopamina han dejado de hacerlo, haciendo tremendamente evidente el temblor, la rigidez muscular, la depresión... Ahora, una investigación con miles de personas que llevaban relojes inteligentes en sus muñecas ha sido capaz de anticipar quién tendrá el mal mucho tiempo antes de que se haga visible.
Desde 2006 hay en marcha un estudio en el que las autoridades sanitarias del Reino Unido siguen la evolución de la salud de medio millón de personas que entonces tenían más de 40 años (UK Biobank). Una década más tarde, a 103.712 de ellos les dieron unos relojes inteligentes para registrar su actividad durante una semana. Esos datos han servido a un grupo de científicos para indagar en algo que la ciencia ansía encontrar: un marcador objetivo del párkinson que sirva para su detección precoz. Ya cuando les pusieron los relojes, había 273 con diagnóstico clínico de parkinsonismo. Y desde entonces se le ha diagnosticado a otros 196. Los datos de estos dos grupos han sido claves para detectar la señal anómala que indica que algo va mal en la sustancia negra, la parte del cerebro que degenera a medida que avanza la enfermedad.
“El párkinson es un trastorno neurodegenerativo del movimiento que se caracteriza por una progresión lenta de la enfermedad”, recuerda la investigadora de la Universidad de Cardiff (Reino Unido) y coautora del estudio, Cynthia Sandor. “Las personas afectadas experimentan síntomas motores como lentitud de movimientos, rigidez, dificultades de coordinación y temblores”, añade. Todos estos pródromos, o señales que preceden a la enfermedad, aparecen muchos antes de su diagnóstico. “Pueden presentar síntomas motores o no motores sutiles que a menudo pasan desapercibidos para las propias personas”. Pero a los acelerómetros, magnetómetros y giroscópicos que llevan las pulseras de actividad o los smartwatches no se les escapa. En teoría, los móviles también tienen toda esa tecnología, pero al no llevarlos siempre con uno, invalidarían sus registros.
En este trabajo se apoyaron en los datos ofrecidos por el acelerómetro que llevan los relojes inteligentes. Este sensor registra la aceleración, el inicio de cada movimiento, y se representa en un sistema de tres dimensiones que cambia con cada segundo. Para distinguir patrones distintivos en los miles y miles de gráficas resultantes, los científicos se apoyaron en un sistema de inteligencia artificial. Los resultados de este trabajo, acaban de ser publicados en la revista científica Nature Medicine, muestran un descenso de la movilidad entre las 7 mañana y las 12 de la noche de las personas que tenían el diagnóstico del párkinson cuando les pusieron los relojes. La inteligencia artificial fue capaz de diferenciar este patrón frente al de las más de 40.000 personas que usaron como grupo de control.
Con ese entrenamiento, los investigadores fueron más allá, identificando también a los casi 200 que recibieron el diagnóstico una media de 4,33 años después de que les registraran los movimientos. En algunos casos, la detección se produjo hasta 7 años antes. “Demostramos que una sola semana de datos capturados puede predecir eventos hasta con siete años de anticipación. Con estos resultados, podríamos desarrollar una valiosa herramienta para ayudar en la detección temprana de la enfermedad de Parkinson”, asegura Sandor, responsable del Instituto para la investigación de la Demencia de Reino Unido. Los datos de los relojes inteligentes son fácilmente accesibles y, al menos en aquel país, un tercio de la población ya los usa. Habría que levantar una plataforma para centralizar los datos y a los autores del estudio no se le escapan los problemas tecnológicos y las implicaciones legales y de privacidad, pero el párkinson no tiene cura y todas las terapias para frenar su avance han fracasado.
El jefe de Neurología del Hospital Gregorio Marañón (Madrid), Francisco Grandas, gran experto en párkinson, recuerda que todos los tratamientos que hay son sintomáticos, mejoran el estado del paciente, “pero no evitan su progresión”. También dice que hay varios ensayos, varios fármacos, en fase experimental, que pretenden enlentecer su avance, pero hasta hoy no lo han logrado. “Además de problemas como el que plantea la barrera hematoencefálica [membrana que protege al tejido cerebral], intuimos que puede deberse a que el momento ya ha pasado, a que la enfermedad ya está en una fase avanzada”, añade Grandas. Por eso valora este nuevo trabajo. “Se están investigando otros marcadores, como imágenes del cerebro, estilo de vida, bioquímica de la sangre... años antes aparecían primero los síntomas no motores, pero ahora empezamos a saber que también hay signos motores sutiles y estos sistemas de análisis de estos movimientos podrían detectarlos”, termina. Esto abriría la posibilidad de usar aquellos tratamientos experimentales en la fase prodrómica de la enfermedad.
Sirwan Darweesh, del departamento de neurología de la facultad de medicina de la Universidad Eramus de Róterdam (Países Bajos) lleva años estudiando la aparición y evolución del párkinson. En 1990, investigadores de la universidad iniciaron un estudio muy ambicioso para seguir la salud de todos los habitantes mayores de 55 años de Ommord, un bario de la ciudad holandesa. Dentro de este trabajo, Darwesh se centró en un centenar de personas que acabaron siendo diagnosticados con párkinson. Por su investigación, Darwesh puede decir que “la patología de la enfermedad comienza más de dos décadas antes de que se pueda tener un diagnóstico clínico. Los primeros síntomas generalmente aparecen 10 años antes de que se haga”. Darwesh coincide con el español Grandas que el diagnóstico llega demasiado tarde: “Las terapias modificadoras de la enfermedad son ineficaces en la fase clínica del párkinson. La razón probable es que la patología de la enfermedad ya está demasiado avanzada en esa fase, ya que más de 60 % de las células cerebrales dopaminérgicas clave ya se han agotado cuando se realiza el diagnóstico”.
Una de las debilidades de esta investigación es que el registro de la actividad con los relojes solo duró una semana, Pero si se aplicara en un entorno real, la acumulación de datos a lo largo del tiempo podría afinar la señal de alerta. Antes del actual trabajo de Sandor, un grupo de científicos de Estados Unidos ya usó la inteligencia artificial para detectar patrones en los datos de los relojes inteligentes. Usaron también la muestra del UK Biobank, pero ellos partieron de los ya diagnosticados con Párkinson. Uno de los autores de esta investigación es el neurólogo de la Universidad de California, San Francisco, Karl Friedl . Para él basta con una buena instantánea, como una semana completa de muestreo de los patrones de movimiento “para poder detectar a alguien que va a tener Párkinson”. Desde un punto de vista más amplio, “podemos ayudar a las personas a descubrir muchas características importantes de su salud y bienestar a través de la forma en que se mueven”, añade Friedl. Además, “si le añadimos todas las demás características prodrómicas que están surgiendo relacionadas con el párkinson (anosmia, alteración del sueño REM, depresión...), los algoritmos predictivos en nuestro nuevo mundo de IA se volverán muy poderosos”, termina.
Precisamente el trabajo con los relojes inteligentes también obtuvo datos de los patrones de sueño, en este caso con una muestra de 65.000 personas. De nuevo, la inteligencia artificial pudo detectar un descenso de la duración y calidad del sueño tanto en los diagnosticados cuando les registraban la actividad como a los que recibieron diagnóstico años después. “Los relojes nos dicen que las personas experimentan despertares nocturnos más frecuentes y una mayor duración del sueño varios años antes de un diagnóstico de párkinson”, dice Sandor. Combinados los datos nocturnos con los diurnos, los acelerómetros podrían dar tiempo a los médicos para intentar frenar el mal.
