Profesor de CUCEI desarrolla IA para investigaciones conductuales

La inteligencia artificial y la visión por computadora se han convertido en herramientas clave para resolver problemas en diversos campos del conocimiento. En el Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías (CUCEI) estas tecnologías también están contribuyendo al avance de investigaciones relacionadas con el aprendizaje, la memoria y el comportamiento mediante el desarrollo de sistemas automatizados para el análisis de datos conductuales.

El doctor Jovan Ricardo Zepeda Gómez, profesor del CUCEI, ha enfocado parte de su trayectoria académica en la creación de herramientas tecnológicas que permiten optimizar la recolección, procesamiento y análisis de información generada en experimentos científicos. Su trabajo integra conocimientos de mecatrónica, tecnologías de la información e inteligencia artificial para apoyar investigaciones en áreas como las neurociencias y el comportamiento.

Su interés por la investigación surgió durante sus estudios de Ingeniería en mecatrónica con especialidad en Robótica en el Centro de enseñanza técnica industrial (CETI). Ahí conoció al doctor Raúl Beltrán, investigador en neurociencias quien, posteriormente, dirigiría su trabajo académico y le abriría la puerta a proyectos interdisciplinarios.

Uno de los primeros proyectos en los que participó fue una colaboración entre investigadores de medicina y veterinaria del Centro Universitario de Ciencias Biológicas y Agropecuarias (CUCBA) enfocada en la realización de pruebas conductuales con modelos animales. La experiencia despertó su interés por aplicar herramientas tecnológicas para resolver desafíos científicos.

Posteriormente, cursó estudios de maestría y doctorado en Tecnologías de la información y la comunicación en el Centro Universitario de Ciencias Económico Administrativas (CUCEA), donde fortaleció su formación en desarrollo de software, procesamiento de datos y sistemas inteligentes.

De acuerdo con el investigador, uno de los principales retos de las pruebas conductuales consiste en analizar grandes cantidades de información obtenida durante los experimentos. Tradicionalmente, este proceso requería revisar manualmente horas de grabaciones para medir variables como tiempo de permanencia, trayectorias recorridas, velocidad y patrones de comportamiento.

Para enfrentar esta problemática, desarrolló sistemas basados en inteligencia artificial y visión por computadora capaces de identificar regiones de interés en distintos escenarios experimentales y generar reportes automatizados sobre la conducta observada.

“Implementar tecnología para la recolección, análisis y procesamiento de datos e información”, así resume su labor como investigador.

Las pruebas conductuales permiten estudiar fenómenos relacionados con la memoria, el aprendizaje y la adaptación al entorno. Para ello se emplean principalmente ratas y ratones, especies utilizadas en investigación científica debido a las similitudes que presentan con los seres humanos en determinados sistemas biológicos, en particular en aspectos relacionados con el sistema nervioso.

Entre los comportamientos analizados se encuentran la memoria espacial y distintos procesos de aprendizaje asociados con el condicionamiento. Estas observaciones permiten comprender mejor cómo ciertos factores influyen en la conducta bajo condiciones controladas y generan información valiosa para futuras investigaciones.

El uso de tecnologías automatizadas no sólo reduce de manera significativa el tiempo necesario para analizar los experimentos, sino que mejora la precisión de las mediciones y disminuye posibles errores asociados con la observación manual.

La combinación de conocimientos en electrónica, programación, diseño mecánico y desarrollo de prototipos le ha permitido al académico participar en proyectos de innovación tecnológica con impacto científico. Uno de los más relevantes es el desarrollo del “Aparato para la realización de pruebas conductuales”, un dispositivo diseñado para optimizar experimentos relacionados con el comportamiento animal y que cuenta con una patente internacional registrada ante la Organización mundial de la propiedad intelectual.

Para Zepeda Gómez, la investigación representa una oportunidad para generar soluciones a problemas reales mediante la innovación y el trabajo multidisciplinario. Considera, además, que las universidades desempeñan un papel fundamental en la formación de nuevos investigadores y en la generación de conocimiento que beneficie a la sociedad.

Destacó que los estudiantes pueden involucrarse desde etapas tempranas en proyectos científicos a través de programas de investigación, lo que les permite desarrollar habilidades como el pensamiento crítico, la resolución de problemas y la capacidad de adaptación ante nuevos desafíos.

Después de años colaborando en estudios relacionados con el comportamiento, asegura que uno de los aspectos más sorprendentes es la capacidad de adaptación de los seres vivos. Incluso, pequeñas modificaciones en el entorno pueden generar cambios significativos en la conducta observada, un fenómeno que continúa ofreciendo nuevas preguntas para la ciencia y que demuestra el potencial de la tecnología para ampliar nuestra comprensión del aprendizaje y el comportamiento.