Искусственный интеллект может помочь диагностировать болезнь Альцгеймера задолго до появления симптомов заболевания, доказали ученые из IBM. Предметом исследования стал язык, используемый пациентами, а точнее его простота и допущенные ошибки. Лингвистический анализ также может помочь в диагностике других неврологических заболеваний.
- Ученые из IMB обследовали группу из 80 человек, у половины из которых развилась болезнь Альцгеймера
- Программа с использованием искусственного интеллекта (ИИ) предсказала развитие этого заболевания у 75 процентов. случаи
- Искусственный интеллект также может помочь в прогнозировании шизофрении и других неврологических заболеваний.
Искусственный интеллект распознал болезнь Альцгеймера задолго до появления симптомов заболевания
Можно ли диагностировать болезнь Альцгеймера, просто анализируя язык, который использует человек, до того, как у него появятся признаки болезни? Согласно новому исследованию, проведенному учеными IBM – да. Об этом сообщает The New York Times.
Более того, такие тесты могут быть полезны при диагностике других неврологических заболеваний.
В рамках изучения болезни Альцгеймера ученые обследовали группу из 80 мужчин и женщин в возрасте 80 лет. Заболевание развилось у половины этой группы, но семь с половиной лет назад ни у одного из этих людей не было никаких признаков этого заболевания. Эти 80 человек затем приняли участие во Фрамингемском исследовании сердца, американской исследовательской программе, запущенной в 1948 году, которая требует от пациентов прохождения многочисленных физических и интеллектуальных тестов. В рамках программы они начали исследование, в ходе которого описывалось изображение мальчика, стоящего на неустойчивом табурете и достающего банку с печеньем, и женщины, не замечающей, что из переполненной раковины льется вода.
Затем исследователи проанализировали с помощью искусственного интеллекта слова, используемые для описания изображения, и искали повторяющиеся закономерности. Они обнаружили группу людей, которые повторяли определенные слова гораздо чаще, чем в те времена, когда их когнитивные способности были выше. Эти люди также допускали ошибки в написании слов, имели проблемы с использованием заглавных букв и использовали язык с более простой структурой, в котором отсутствовали такие слова, как «the», «is» и «are».
Оказалось, что это были люди, у которых развилась болезнь Альцгеймера. Программа искусственного интеллекта с 75 процентами точно предсказал, кто будет страдать от этой болезни.
Языковой анализ поможет в работе над болезнью Альцгеймера
Результаты были опубликованы в журнале «E Clinical Medicine», издаваемом престижным изданием «The Lancet».
«Мы не подозревали, что словесный тест что-нибудь покажет», — сказал Аджай Ройюру из нью-йоркского исследовательского центра IBM Thomas J. Watson, где проводился анализ.
Это очень ценное открытие. В то время, когда мы еще не можем остановить или замедлить болезнь, важно с помощью простых тестов выяснить, у кого разовьется болезнь. Ученые уже много лет анализируют изменения речи у людей с симптомами неврологических заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, боковой амиотрофический склероз, болезнь Паркинсона , биполярное расстройство и шизофрения. Исследование IBM открывает новые возможности.
«Это первый отчет о здоровых людях, у которых можно заподозрить развитие этого заболевания», — сказал доктор Майкл Вайнер, изучающий болезнь Альцгеймера в Калифорнийском университете в Сан-Франциско. Теперь работу над этим заболеванием можно распространить на анализ языка людей, у которых еще нет симптомов.
Любое неврологическое заболевание вызывает изменения речи.
«Любое неврологическое заболевание вызывает изменения в речи, которые, вероятно, происходят задолго до постановки диагноза», — сказал доктор Мюррей Гроссман, профессор неврологии в Университете Пенсильвании. Гроссман изучает пациентов с поведенческой формой лобно-височной деменции — расстройства, вызванного прогрессирующей потерей нервов в лобных долях мозга. Апатию, ухудшение самоконтроля и утрату эмпатии, возникающие у этих больных, трудно объективно измерить, но, как подчеркивает невролог, изменения в речи измерить гораздо легче.
Сначала меняется темп речи больных, а затем и употребление слов — больные все реже употребляют абстрактные слова . По мнению Гроссмана, эти изменения универсальны и не специфичны для английского языка.
Доктор Адам Боксер из неврологической клиники Калифорнийского университета также занимается лобно-височной деменцией. Для этого он использует приложение для смартфона, а объектом исследования являются люди, имеющие генетическую предрасположенность к развитию заболевания. Он показывает испытуемым фотографии, а затем просит их описать их. «Мы хотим измерить очень ранние изменения, за пять-десять лет до появления симптомов», — говорит он.
Искусственный интеллект также поможет диагностировать шизофрению
А доктор Шерил Коркоран, психиатр из Медицинской школы Икан на горе Синай в Нью-Йорке, надеется использовать изменения в речи, чтобы предсказать, у каких молодых людей с высоким риском развития шизофрении может развиться это заболевание.
Гильермо Чекки из IBM, который участвовал в исследованиях болезни Альцгеймера, исследовал речь 34 пациентов доктора Коркорана на предмет прогрессирующего языкового обеднения. В другом исследовании доктор Чекки протестировал 96 пациентов, которые находились в группе риска развития шизофрении. Он просил этих людей повторить историю, которую они только что услышали, а затем искал повторяющиеся закономерности в их историях.
Они обнаружили, что в обеих исследовательских группах программа искусственного интеллекта могла с 85-процентной точностью предсказать, у кого из людей разовьется шизофрения через три года. «Было много исследований, в которых были обнаружены одни и те же сигналы», — сказал доктор Коркоран. – Но мы еще не на том этапе, когда можем сказать людям, находятся ли они в группе риска или нет, – добавил психиатр.
— Для нас сейчас самое главное — провести масштабные испытания. У нас должно быть еще много образцов. Ежегодно в США проводится более 60 миллионов психиатрических интервью, но ни одно из этих интервью не использует имеющиеся у нас инструменты, говорит доктор Чекки.
