Los científicos entrenan a una IA para detectar el dolor en las cabras


El paciente llegó con un cálculo en la vejiga, haciendo muecas de dolor y desfalleciendo. Ni siquiera quería rumiar. El paciente, como veis, era una cabra.


por la Universidad de Florida


Y mientras recibía tratamiento para su cálculo en la vejiga (una dolencia común en los pequeños rumiantes), también contribuía a una nueva investigación que tiene como objetivo medir con precisión el dolor no sólo en las cabras, sino también en otros animales domésticos e incluso, algún día, en las personas.

«Si resolvemos el problema con los animales, también podemos resolver el problema de los niños y otros pacientes no verbales», dijo Ludovica Chiavaccini, DMV, DES, MS, profesora clínica asociada de anestesiología en la Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad de Florida.

Chiavaccini y sus colegas filmaron los rostros de las cabras que sentían dolor y de las que se sentían cómodas. Luego, introdujeron los datos en un modelo basado en inteligencia artificial que aprendió a distinguir a las cabras que sentían dolor solo por sus rostros.

Los investigadores publicaron sus hallazgos el 7 de noviembre en la revista Scientific Reports .

El sistema, entrenado y probado hasta ahora en 40 cabras, tuvo una precisión de entre el 62 y el 80 % a la hora de identificar rostros doloridos, según cómo probaron el modelo los científicos. Con datos sobre más cabras y otras especies animales, este tipo de modelos de IA pueden ayudar a los médicos a tratar el dolor de manera eficaz en pacientes con los que no pueden hablar.

«No se trata sólo de una cuestión de bienestar animal», afirmó Chiavaccini. «También sabemos que los animales que sufren dolor no ganan peso y son menos productivos. Los ganaderos son cada vez más conscientes de la necesidad de controlar el dolor agudo y crónico en los animales».

Científicos entrenan a IA para detectar dolor en animales: esperan mejorar el reconocimiento del dolor en pacientes no verbales
Rendimiento de la red neuronal artificial (RNA) en un conjunto de datos preliminares de ocho videos, que incluyen cuatro cabras de diferentes razas por grupo (‘dolorosas’ y ‘no dolorosas’), en base a (a) una base convolucional personalizada y (b) el VGG-16 preentrenado con ajuste fino. Crédito: Scientific Reports (2024). DOI: 10.1038/s41598-024-78494-0

La implementación de escalas de dolor impulsadas por IA en las clínicas veterinarias requerirá más investigación, pero ayudaría a resolver un problema de larga data en el cuidado de los animales. La evaluación del dolor en los animales ha sido históricamente difícil y subjetiva. Tradicionalmente, los veterinarios tenían que confiar en décadas de experiencia para tomar decisiones.

En los últimos años los investigadores han desarrollado escalas de dolor estandarizadas para diferentes especies con el fin de reducir la subjetividad, pero la calidad de esas medidas varía enormemente.

Cuando Chiavaccini y su equipo comenzaron el estudio, inspirados por el amor de un estudiante de posgrado por las cabras, no había ninguna escala de dolor disponible para las cabras. Hoy en día, existe una única escala de dolor para las cabras, pero solo está validada para los machos que se someten a la castración, lo que demuestra la necesidad de un sistema más generalizable, dijo Chiavaccini.

Más información: Ludovica Chiavaccini et al, Predicción automatizada del dolor agudo en cabras domésticas mediante modelos basados ​​en aprendizaje profundo en grabaciones de video, Scientific Reports (2024). DOI: 10.1038/s41598-024-78494-0