Redes neuronales artificiales

Un campo prometedor es el Análisis de Redes, parte de la ciencia que se ocupa de investigar los distintos patrones de interacción entre elementos sustentándose en la Teoría de Grafos, y que se ha ido incorporando al estudio de diferentes disciplinas, entre ellas la Medicina.

En este marco destacan dos tipos de redes con propiedades específicas como son las Redes Libres de Escala y de Mundo Pequeño, muy presentes en los sistemas biológicos.

Asi, en este marco, Barabàsi popularizó el término Network Medicine, publicándose el Diseaosoma o Human Disease Network, promulgando Denny Borsboom su Network Theory of Mental Disorders.

De esta manera podemos entender la Psicopatología como una red integrada que relacionaría todos los procesos transdiagnósticos y todas las subredes sintomáticas combinándolas en un único sistema complejo.

Explicaría por ejemplo la comorbilidad, donde los síntomas no permanecerían en el límite de los diagnósticos, si no que se diseminarían mediante los llamados Bridge Symptoms.

El Análisis de Redes nos proporciona información para comprender mejor las subredes sintomáticas, representadas mediante grafos, donde los nodos serían síntomas y los links entre ellos asociaciones.

Determinar la importancia de dichos nodos y enlaces mediante diferentes índices propios de las redes, tales como los de centralidad, o la manera en la que se agrupan formando comunidades, y que síntomas ejercen como puentes en la diseminación sintomática por ejemplo, pueden ayudar a la hora de una planificación terapéutica más óptima.

Comprender la complejidad requiere abandonar el enfoque analítico de dividir por junturas y aceptar una nueva forma de mirar la realidad, en la que añadimos un elemento esencial: el mapa de conexiones entre los elementos.

En palabras de Barabàsi y Oltvai: «El comportamiento de la mayoría de los sistemas complejos, desde la célula a Internet, es expresión de la actividad organizada de sus numerosos componentes.

A un nivel muy abstracto, dichos componentes quedan reducidos a una serie de nodos que están conectados entre sí, o que constituye una red o, en lenguaje matemático más formal, un grafo».

Una red es un grupo de elementos que tienen la característica de estar conectados o interaccionar de alguna manera entre sí.

La parte de la ciencia que se ocupa de investigar (o modelizar) los distintos patrones de interacción entre individuos o elementos, sean virtuales o no, se conoce como «análisis de redes», y se sustenta, principalmente, en la «teoría de grafos».

Un grafo puede representarse como G = (V, E), ya que está compuesto por 2 tipos de elementos: V y E. Los elementos V se denominan «nodos», y los elementos E, «aristas», simbolizando estos últimos las relaciones binarias que se dan dentro de un conjunto.

Hasta hace poco más de una década se admitía que todas las redes complejas se comportaban como si no tuvieran escala, es decir, como si se ajustaran a lo que se conoce como grafo aleatorio.

Esta concepción tiene su origen en los estudios realizados por 2 matemáticos húngaros, Paul Erdős y Alfred Rényi.

Ambos describieron, en 1959 , las redes mediante un modelo (modelo de Erdős -Rényi) según el cual todo nuevo nodo que se añade a una red tenía la misma probabilidad de conectarse a cualquiera de los nodos ya existentes en ella.

En otras palabras, equipararon complejidad con aleatoriedad. La sencillez de su planteamiento y la elegancia de sus teoremas revitalizaron la “teoría de grafos”, surgiendo así un campo de las matemáticas centrado en el estudio (matemático) de las redes.

Comité editorial

Ref. Bibliográficas

INTRODUCCIÓN A LA TEORÍA DE REDES Y PSIQUIATRÍA Jose Ramon Gutiérrez Casares