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Apr 28, 2023

La sorprendente sinergia entre la acupuntura y la IA

Saffron Huang Solía ​​quedarme dormido por la noche con agujas en la cara. una aguja

Azafrán Huang

Solía ​​quedarme dormido por la noche con agujas en la cara. Una aguja colocada superficialmente en las esquinas internas de cada ceja, una por sien, una en el medio de cada ceja por encima de la pupila, unas cuantas en la nariz y la boca. Me despertaba horas más tarde, los alfileres de acero inoxidable, delgados como un cabello, habían sido retirados subrepticiamente por uno de mis padres. A veces se olvidaban del tratamiento y por la mañana buscábamos agujas en mi almohada. Mi ojo izquierdo, que tenía mucha hipermetropía, se convirtió gradualmente en un poco hipermétrope, y mi ojo derecho, que era levemente miope, finalmente logró una puntuación perfecta en el optometrista. Cuando cumplí seis años, mis anteojos habían desaparecido de los álbumes de fotos.

La historia de mi vista recuperada fue lo primero que pensé en mencionar cuando la gente se enteró de que mis padres son especialistas en medicina tradicional china (MTC) y me preguntaron qué pensaba de la práctica. Fue una experiencia concreta y bastante milagrosa de primera mano, y sabía lo que significaba: comenzar a ver el mundo con más claridad mientras estaba bajo el cuidado de mi madre y mi padre.

De lo contrario, rara vez sabía qué decir. Recordaría haber escuchado que se menciona la TCM en relación con "evidencia deficiente" o "estudios mal diseñados" y me siento desafiado a brindar alguna defensa para una línea de trabajo que se considera ilegítima. Sentiría la obligación de defender la medicina china como una forma de proteger a mis padres, su cuidado y sus esfuerzos, pero también la urgencia de resistirme a asumir esa obligación por el bien de la curiosidad fugaz y quizás el entretenimiento de otra persona.

Sobre todo, deseaba tener una mejor comprensión de la medicina tradicional china, incluso solo para mí. Ahora que trabajo en aprendizaje automático (ML), a menudo me sorprenden los paralelismos entre esta tecnología de vanguardia y la antigua práctica de TCM. Por un lado, no puedo explicar bien ninguno satisfactoriamente.

No es que no haya explicaciones sobre cómo funciona el campo de la medicina china. Yo, y muchos otros, simplemente encontramos las teorías dudosas. De acuerdo con la teoría clásica y moderna, la sangre y el qi (pronunciado "chi", interpretado de diversas formas como algo así como vapor) se mueven y regulan el cuerpo, que en sí mismo no se considera separado de la mente.

Qi fluye a través de canales llamados meridianos. Los gráficos anatómicos que cuelgan en las paredes de las clínicas de mis padres muestran meridianos que marcan el cuerpo en líneas rectas y nítidas, desde el pecho hasta los dedos, o desde la cintura hasta la parte interna del muslo, superpuestos en diagramas de huesos y órganos. En varios puntos a lo largo de estos meridianos, se pueden insertar agujas para eliminar bloqueos, mejorando el flujo de qi. Todos los tratamientos de MTC giran en última instancia en torno al qi: la acupuntura elimina el qi no saludable y hace circular el qi saludable desde el exterior; las hierbas medicinales lo hacen desde el interior.

En los gráficos de mis padres, los meridianos y los puntos de acupuntura están representados como un mapa del metro y parecen flotar ligeramente hacia arriba, atados de forma floja a las formas reconocibles de los intestinos y las articulaciones que se encuentran debajo. Esta falta de correspondencia visual se refleja en la ciencia; se ha encontrado poca evidencia de la existencia física de los meridianos o del qi. Los estudios han investigado si los meridianos son conductos especiales para las señales eléctricas, pero estos experimentos estaban mal diseñados, o si están relacionados con la fascia, el tejido delgado y elástico que rodea casi todas las partes internas del cuerpo. Todo este trabajo es reciente y los resultados no han sido concluyentes.

Por el contrario, la eficacia de la acupuntura, en particular para dolencias como los trastornos del cuello y el dolor lumbar, está bien respaldada en las revistas científicas modernas. Las compañías de seguros están convencidas; la mayoría de los pacientes de mi madre acuden a ella para la acupuntura porque está cubierta por el plan de seguro nacional de Nueva Zelanda.

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En otras palabras, la acupuntura funciona, pero no sabemos por qué. Langevin y Wayne, ambos investigadores de la Escuela de Medicina de Harvard, han sugerido que aunque la acupuntura se ha vuelto más legitimada empíricamente, la teoría detrás de ella la frena. La idea del flujo de qi como variable esencial, un cuerpo-sociedad cuya salud depende del estado de sus redes, es una metáfora elegante pero inadecuada.

El estándar de oro de la evidencia es el ensayo controlado aleatorio (ECA), que se cree que captura perfectamente si una intervención causa un resultado y cómo lo hace. Todos los participantes de un ECA se asignan aleatoriamente al grupo de intervención o de control e, idealmente, ni los administradores ni los participantes saben qué tratamiento están recibiendo. Esto minimiza los sesgos y permite a los investigadores establecer que la intervención, y solo la intervención, ha causado la diferencia en el resultado entre los dos grupos.

Para diseñar un ECA para la acupuntura es necesario responder a la pregunta crucial: ¿Qué es la acupuntura?

¿Es solo una aguja pinchando la piel en puntos fijos o es más que eso? Si el investigador cree que solo se trata de un pinchazo en la piel, puede aislar ese efecto muy específico y hacer que todo lo demás sea exactamente igual mediante el uso de "agujas falsas", que en realidad no penetran la piel (o lo hacen solo un poquito) en la grupo de control. El médico también puede tratar de aislar los efectos pinchando solo los puntos de acupuntura en un conjunto y pinchando puntos que no son de acupuntura para el grupo de control. Esto "cega" al paciente y/o al médico al que se le está administrando la intervención; si hay agujas involucradas en ambos, es más difícil saberlo.

Pero la gente a menudo puede ver la aguja falsa por lo que es: una farsa. Tal vez yo, el paciente del grupo de control, no estoy completamente ciego al tratamiento que recibo porque sé lo que es recibir acupuntura: es bastante fácil saber si hay una aguja en la piel. Asimismo, el médico probablemente sabrá qué tratamiento está administrando porque está familiarizado con la sensación de insertar una aguja.

Lo que cuenta como acupuntura también varía entre tradiciones. Muchos acupunturistas japoneses dicen que incluso la punción superficial, o la punción de puntos cercanos a los verdaderos puntos de acupuntura, produce un efecto. Empíricamente, el efecto placebo de la acupuntura simulada es mayor que el de las píldoras de placebo; es posible que la intervención simulada tenga algún efecto real que luego se anula como placebo. En una revisión, los ensayos de acupuntura estudiados fueron tan variados que los autores sintieron que era imposible decir si las diferentes técnicas simuladas están asociadas con resultados específicos. Incluso dijeron que resumirlos a todos como "placebo" parecía "engañoso y científicamente inaceptable".

Hay poca evidencia hasta ahora para la teoría que sustenta la acupuntura, pero hay evidencia empírica decente para la acupuntura en sí. Esto es sorprendentemente similar a la IA. Realmente no lo entendemos, la teoría es delgada e insatisfactoria, pero indiscutiblemente "funciona" de muchas maneras.

Cuando la gente me pregunta qué es realmente la inteligencia artificial, explico que "IA" generalmente se refiere a una técnica de ML específica llamada aprendizaje profundo, que es la práctica de crear "redes neuronales" artificiales que pueden resolver problemas mejorando iterativamente una tarea. Aquí hay miles de fotos de perros y no perros etiquetados como tales, averigüen cómo son los perros. La red neuronal hace todo lo posible para clasificar una imagen de perro determinada, recibe comentarios sobre qué tan bien se ha desempeñado y se actualiza en consecuencia. La prueba y el error continúan con cada dato de entrenamiento: otra imagen de perro, una imagen que no es de un perro, etc. La IA "aprende".

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Si observa el código de lo que realmente es la red neuronal, son números en matrices uniformes llamados parámetros. La entrada, como la imagen de un perro, se multiplica por estos parámetros para obtener una respuesta bien formada: ¡sí, es un perro! En redes neuronales grandes como GPT-3 o Bloom, hay cientos de miles de millones de parámetros numéricos. A partir de esto, ¿qué podemos deducir de la mecánica real del conjunto de reglas descubierto por el bucle de aprendizaje iterativo, los pasos de razonamiento mediante los cuales la red neuronal perfeccionada lleva a cabo su lógica? Al igual que las vías causales a través de las cuales la medicina china podría ejercer su razón, no tenemos idea.

Sería difícil encontrar un practicante de MTC que piense que la acupuntura es tan simple como pinchar una región fija de la piel. La acupuntura se realiza tradicionalmente como una intervención compleja, especializada para el paciente y considerada parte de un paquete de tratamiento más amplio. Sus efectos también dependen de las técnicas de manipulación de agujas del médico y de la dosis de tratamiento, y existen diferencias culturales y geográficas en la administración que son difíciles de captar.

El enfoque filosófico de la tradición no es tratar a todos de una manera estandarizada, y tales terapias son difíciles de precisar para la ciencia. En la medicina china, existe una diferencia entre identificar síntomas y llegar a un diagnóstico. Se cree que las enfermedades se manifiestan de manera diferente según la constitución corporal de la persona y el entorno. Y a diferencia de los tratamientos más estandarizados de la medicina occidental, la diferenciación de los síntomas tiene un gran impacto en el tratamiento elegido. Los esfuerzos para replicar fielmente esto en un ensayo mientras se controlan las variaciones en la prescripción y se reclutan suficientes personas con el mismo diagnóstico y patrón de síntomas invitarían al caos.

Todo esto se simplifica a una versión básica de la práctica en ensayos controlados. Las variaciones que son difíciles de controlar (como la forma específica en que el médico inserta y gira la aguja) a menudo están mal documentadas. Por lo tanto, no solo se simplifican en exceso los protocolos de tratamiento fijos, sino que realmente no sabemos qué se administró específicamente al leer la investigación.

Nuestros métodos para determinar la causalidad, la relación más importante en la ciencia, son bastante limitados. Los ECA son útiles precisamente porque son estandarizados, replicables e impersonales. Pero al intentar separar, aislar y controlar la complejidad de la experiencia humana y eliminar la variación, terminamos con un ensayo que se ve muy diferente de las experiencias que tenemos con nuestros cuerpos y en el cuidado de la salud. Algunos tipos de variación son ruidos indeseables; otros son contextos valiosos y detalles no capturados por el modelo.

La guinda del pastel: mientras que el RCT ciego intenta exorcizar la subjetividad de la mente humana para buscar la verdad objetiva, Ted Kaptchuk, un investigador de placebos en la Escuela de Medicina de Harvard, ha demostrado que el propio aparato RCT puede generar fuentes de sesgo potencial. Desterramos minuciosamente los prejuicios, a través de un gran sacrificio, pero al hacerlo introducimos nuevos prejuicios.

Me pregunto si el enfoque de la medicina basado en medicamentos y prescripciones se ha desarrollado en parte como resultado de que las píldoras son el tipo de intervención más fácil para realizar ECA. Las técnicas para las que es fácil construir un control con placebo pueden reclamar la prueba estándar de oro.

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Los fundamentos teóricos de la MTC pueden ser confusos, pero las técnicas apuntan a capturar y considerar la interconexión del cuerpo, la mente y el entorno, sobre los cuales todavía tenemos mucho que aprender. TCM es defectuoso y menos riguroso que un RCT, pero trata de explicar, en lugar de eliminar, la complejidad que no entendemos. Dadas nuestras herramientas estadísticas limitadas, las intervenciones que son demasiado complejas para ser aisladas y capturadas matemáticamente están más sujetas a dudas, pero ¿qué es el cuerpo humano sino un sistema supremamente complejo?

A diferencia de los RCT, los modelos de aprendizaje automático se desarrollan para abarcar la complejidad. Los modelos de lenguaje como ChatGPT de OpenAI están entrenados en cantidades masivas de datos para predecir la continuación más probable de una secuencia de texto. Un modelo de lenguaje masticará Internet, aprenderá miles de millones de correlaciones sutiles y digerirá el estofado del ciberespacio con el que lo alimentamos de formas enigmáticas.

Si le pides que diga algo, de alguna manera dejará escapar un eructo impresionante y extrañamente específico, dándote respuestas que son plausibles y, a menudo, incluso apropiadas o correctas. Por ejemplo, si le da a ChatGPT el ahora famoso mensaje que solicita un "Versículo bíblico que explique cómo quitar un sándwich de mantequilla de maní de una videograbadora", seguramente, sin haber visto nunca esto en sus datos de entrenamiento, ejecutará la solicitud perfectamente. Funciona, pero no puede proporcionar una explicación del razonamiento detrás de estas probabilidades calculadas, al igual que no podemos proporcionar una correspondencia anatómica para el qi y los meridianos.

En estadística, existe una distinción conocida entre explicabilidad y predicción, así como una compensación: el modelo explicativo más preciso de un fenómeno no siempre es el mejor modelo predictivo. El aprendizaje automático es un enfoque que acepta el poder predictivo del trato fáustico, renunciando a la explicabilidad.

Siguiendo un marco sorprendentemente similar, las recetas de hierbas o acupuntura que me da mi padre se basan en una evaluación holística de mis puntos de datos personales y ambientales (por ejemplo, cambios estacionales en el clima, mi dieta, mis niveles de estrés), información que he no visto los médicos convencionales piden. Los resultados prescriptivos también son extrañamente específicos pero misteriosos en su origen, al igual que las generaciones de modelos de lenguaje. Papá me recetará mezclas de 10 o 15 hierbas diferentes y le preguntaré cómo se le ocurrió la formulación, pero no entenderé la explicación: algo sobre el qi interactuando en varias partes de mi cuerpo. Mi pobre comprensión puede atribuirse a mi conocimiento limitado de TCM o al hecho de que este sistema, como ML, no está diseñado para una fácil comprensión mecánica. Por otra parte, la explicación puede no corresponder en realidad a los mecanismos a través de los cuales actúan las hierbas.

El campo de la IA solía tener algoritmos más fáciles de interpretar, que no dependían de aprendizajes inescrutablemente enredados. La gente solía comenzar con bloques de construcción lógicos para armar sistemas más complejos, asumiendo que los humanos y las máquinas pueden razonar siguiendo un conjunto de reglas formales que especifican lo que deben hacer en cualquier circunstancia. Esto ahora se conoce como "buena IA a la antigua"; en general, los investigadores han abandonado esto en favor de sistemas computacionales que pueden, a través de prueba y error, corregirse cibernéticamente para obtener el mejor resultado. Aceptamos la lógica desordenada y emergente que surge de este proceso, en lugar de construir una lógica modular, porque nos convence el gran poder predictivo de este enfoque.

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Ahora tratamos de extraer explicaciones del modelo más complejo, con la esperanza de encontrar alguna estructura comprensible en su interior. Pero no hay razón para esperar que se derrumbe una lógica simple, y no se garantiza que los enfoques actuales de "IA explicable" se correspondan con el "razonamiento" interno real del modelo. Al igual que las teorías actuales de la acupuntura que criticaron Langevin y Wayne, una teoría falsa es peor que ninguna teoría.

a mi padre siempre le ha parecido indiferente la falta de correspondencia anatómica entre los meridianos y el tejido humano. Tampoco está obligado a descubrir cómo armonizar las dos ontologías discordantes en un sistema consistente. Está feliz de aceptar la coexistencia de filosofías de salud muy diferentes. De vuelta en China, antes de emigrar a Nueva Zelanda, hizo cirugía general (es decir, medicina occidental) en un hospital de Guangzhou. A menudo decía que los tratamientos médicos occidentales y chinos son complementarios, útiles en diferentes circunstancias.

La medicina china como práctica antigua evolucionó milenios antes de que alguien descubriera la célula. TCM tropezó con algunos descubrimientos interesantes; La variolación, que es un precursor de la vacunación, se practicaba ya en el siglo X, cuando se inflaba un polvo hecho de costras de viruela en la nariz de un estadista, recompensándolo con la inmunidad. Según el historiador de medicina china Paul Unschuld, los misioneros británicos y estadounidenses llevaron la medicina occidental a China en la década de 1830. Despegó entre los lugareños. El cristianismo les parecía incomprensible, pero el sistema médico extranjero tenía sentido y parecía útil.

A principios del siglo XX, la gente discutía sobre el papel de la medicina china en el futuro de China, especialmente frente a la salud pública y la epidemiología occidentales. Numerosos ministros decidieron comenzar a abolir la medicina china por completo, para disgusto de los lugareños. Al mismo tiempo, el periodista James Reston acababa de descubrir e informar sobre la acupuntura para The New York Times, por lo que los ministros chinos se sorprendieron al recibir consultas entusiastas sobre esta antigua práctica que consideraban aburrida. En los años 50, el gobierno chino se interesó en la medicina tradicional de otros países mientras lidiaba con la necesidad de modernizar su sistema médico de manera que respetara las formas de vida tradicionales y aceptara los remedios.

Así comenzó un proceso de estandarización, adaptación y mantenimiento de los elementos más racionales de la medicina tradicional al mismo tiempo que se hacía compatible la MTC con la medicina occidental. Mientras que los occidentales vieron esto como una alternativa a su sistema, los políticos chinos querían que la MTC fuera valorada como parte de la ciencia occidental moderna. Intentaron obtener la aprobación legal para exportar remedios a base de hierbas a Europa y elogiaron la biología molecular como el futuro de la medicina tradicional china. Les encantó la (mala) traducción de qi como "energía" porque la energía sonaba científica.

Sus esperanzas de asimilación quizás se estén cumpliendo. En los últimos años, se han abierto muchos centros de "medicina integrativa" en Occidente, con el objetivo de combinar tratamientos convencionales con terapias como la MTC de una manera basada en la evidencia. La acupuntura tiende a ocupar un lugar destacado, al igual que el estudio de la interrelación de los fenómenos corporales, los paquetes complejos de atención y la relación médico-paciente.

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A nivel cultural, el conflicto entre la medicina integradora y la tradicional en los EE. UU. según se informa ha disminuido con el tiempo. David Spiegel, director del Stanford Center for Integrative Medicine, dijo que los médicos ahora se oponen mucho menos a este tipo de terapias, siempre y cuando sientan que los tratamientos alternativos complementan los enfoques convencionales. No creo que esto sorprenda a mi padre.

Recientemente, encontré una startup que busca llevar la acupuntura al mercado masivo entrenando, lo adivinó, un modelo de aprendizaje automático en pares de puntos de datos que vinculan síntomas y tratamientos. Luego, el modelo ML recomienda puntos de acupuntura para sus síntomas. En su sitio web de demostración, puede escribir su sordera, tos, eructos dolorosos, deficiencia de saliva, hinchazón de los muslos o cualquier otra anomalía que pueda estar etiquetada en su base de datos de miles de estudios de casos anónimos. Luego, marcaría la casilla obligatoria "Esto no es un sustituto de un médico" y recibiría uno o algunos puntos de acupuntura (LU09 para asma y abdomen frío), junto con un "nivel de confianza" para el tratamiento, que refleja qué tan limpiamente su patrón de síntomas en los puntos de datos conocidos.

La estrategia de la startup consiste en vender no solo el acceso a este sistema de recomendación, sino también agujas de prensa para la autoaplicación y, eventualmente, formulaciones a base de hierbas y sillones de masaje. Entonces, las personas pueden aplicarse agujas a sí mismas de manera fácil y económica, sin el inconveniente de tener que buscar una clínica. Elimina la relación médico-paciente, uno de los molestos elementos de complejidad con los que tienen que lidiar los ECA. Si bien el sitio web dice que esto no es un sustituto de un médico, funcionalmente lo es.

Este enfoque concede la derrota a la inescrutabilidad de la acupuntura china, renunciando por completo a los intentos de explicación. Elimina términos confusos y quisquillosos como qi a favor del método de similitud sin teoría y basado en la correlación: comparar los síntomas informados con los tratamientos informados por otras personas.

Los científicos de datos respiran aliviados mientras conectan sus redes neuronales al problema intratable. La predicción es mucho más fácil, después de todo. Pero el vacío dejado por las explicaciones faltantes permanece, y difícilmente puede ser llenado por otra cosa.