AI var prognozēt psihozes risku ikdienas valodā
Cilvēku valoda varētu atklāt norādes par viņu turpmāko psihozes attīstības risku. Zinātnieki to secināja, izpētot cilvēku ikdienas runas smalkās iezīmes.
Pētnieki Emory Universitātē Atlantā (GA) un Hārvardas universitātē Bostonā (MA) izmantoja mašīnmācīšanās paņēmienu, lai analizētu valodu riska grupas jauniešu grupā.
Viņi atklāja, ka viņi var paredzēt, kuri indivīdi turpinās attīstīt psihozi ar precizitāti 93%.
Nesen npj šizofrēnija mācību darbā aprakstīts, kā komanda izstrādāja un pārbaudīja metodi.
Vecākais pētījuma autors Filips Volfs, Emorijas universitātes psiholoģijas profesors, paskaidro, ka iepriekšējie pētījumi jau bija pierādījuši, ka "cilvēku valodā ir smalkas nākotnes psihozes iezīmes". Tomēr viņš atzīmēja: "Mēs esam izmantojuši mašīnmācīšanos, lai faktiski atklātu slēptās detaļas par šīm funkcijām."
Viņš un viņa kolēģi izstrādāja mašīnmācīšanās pieeju, lai izmērītu divus valodas mainīgos: semantisko blīvumu un ar skaņu saistīto vārdu lietojumu.
Viņi secināja, ka “par pāreju uz psihozi liecina zems semantiskais blīvums un runāšana par balsīm un skaņām”.
Zems semantiskais blīvums ir rādītājs tam, ko komanda sauc par “satura nabadzību” vai neskaidrību.
"Šis darbs," atzīmē autori, "ir koncepcijas izpētes pierādījums, kas parāda, ka nākotnes garīgās veselības rādītājus no cilvēku dabiskās valodas var iegūt, izmantojot skaitļošanas metodes."
Mašīnmācīšanās un psihozes simptomi
Mašīnmācība ir mākslīgā intelekta veids, kurā datori “mācās no pieredzes”, zinātniekiem nav skaidri jāprogrammē mācīšanās.
Mašīnmācīšanās sistēma meklē modeļus zināmā datu kopā un izlemj, kuri modeļi identificē īpašas pazīmes. “Uzzinājis”, kādas ir šīs funkcijas, tad tās var nenogurstoši identificēt jaunā datu kopā.
Mašīnmācīšanās var pamanīt cilvēku valodas lietošanas modeļus, kurus pat ārsti, kuri ir apmācīti, lai diagnosticētu un ārstētu psihozes riskam pakļautos, var nepamanīt.
"Mēģinājums dzirdēt šos smalkumus sarunās ar cilvēkiem ir tāds pats, kā mēģināt redzēt mikroskopiskus mikrobus ar acīm," skaidro pirmā pētījuma autore Neguine Rezaii, Harvardas Medicīnas skolas Neiroloģijas nodaļas līdzstrādniece.
Tomēr ir iespējams izmantot mašīnmācīšanos, lai atrastu noteiktus smalkus modeļus, kas slēpjas cilvēku valodā. "Tas ir kā mikroskops psihozes brīdinājuma pazīmēm," viņa piebilst.
Rezaii sāka strādāt pie pētījuma, kamēr viņa bija rezidente Emorijas Universitātes Medicīnas skolas Psihiatrijas un uzvedības zinātņu nodaļā.
Psihoze ir prāta stāvoklis, kurā var būt grūti atšķirt to, kas ir reāls un kas nav.
Kad cilvēks nonāk šajā prāta stāvoklī, ārsti to sauc par psihotisku epizodi. Šādas epizodes laikā cilvēkiem rodas traucēta uztvere un domas. Maldi un halucinācijas ir bieži sastopami psihozes simptomi.
Psihotiskas epizodes laikā persona var izrādīt neatbilstošu uzvedību vai runāt nesakarīgi. Turklāt viņiem var rasties miega traucējumi un kļūt sociāli noslēgti, nomākti un satraukti.
Amerikas Savienotajās Valstīs aptuveni 3% cilvēku dzīves laikā piedzīvos psihozes periodu, liecina Nacionālā garīgās veselības institūta, kas ir viens no Nacionālajiem veselības institūtiem (NIH), datiem.
Psihozes riska agrīnas diagnostikas uzlabošana
Psihoze ir šizofrēnijas un citu smagu ilgtermiņa garīgās veselības stāvokļa pazīme.
Brīdinošās psihozes pazīmes parasti sākas pusaudžu vidus un vēlu gados ar psihozes simptomu kopumu, ko ārsti raksturo kā prodromālo sindromu.
Apmēram 25–30% pusaudžu, kuriem attīstās prodromālais sindroms, attīstīs psihotisku slimību, piemēram, šizofrēniju.
Pēc intervijām un kognitīvo spēju testiem ārsti ar atbilstošu apmācību parasti var paredzēt, kuri cilvēki ar prodromālo sindromu turpinās psihozes attīstību ar precizitāti aptuveni 80%.
Zinātnieki izmēģina dažādas pieejas, lai uzlabotu šo prognozēšanas līmeni un padarītu diagnostikas procesu precīzāku un vienkāršāku. Mašīnmācība ir viena no šīm pieejām.
Prof. Volfs un viņa komanda sāka savu pētījumu, liekot mašīnmācīšanās sistēmai noteikt ikdienas sarunu valodas normas.
Viņi baroja sistēmu ar tiešsaistes sarunām no 30 000 Reddit lietotāju. Reddit ir tiešsaistes ziņu, satura vērtējuma un diskusiju platforma, kurā reģistrētie lietotāji var sarunāties par dažādām tēmām.
Komanda izmantoja Word2Vec programmatūru, lai analizētu atsevišķus vārdus sarunā. Programmatūra kartē vārdus tā, lai tie, kuriem ir līdzīga nozīme, atrastos tuvu viens otram “semantiskajā telpā”, savukārt tie, kuriem ir ļoti atšķirīga nozīme, būtu tālu viens no otra.
Pētnieki sistēmai pievienoja vēl vienu programmu, lai paplašinātu tās spēju analizēt semantiku. Iepriekšējie pētījumi aprobežojās ar analīzi tikai ar semantiskās saskaņotības mērīšanu, kurā aplūkots, kā cilvēki vārdus lieto teikumos.
Tomēr semantiskais blīvums iet soli tālāk un novērtē arī to, kā cilvēki sakārto savus vārdus teikumos. Komanda norāda, ka tas ir labāks psihisko procesu rādītājs, ko cilvēki izmanto, veidojot teikumus.
Pēc mašīnmācīšanās sistēmas apmācības, lai izveidotu “normālu bāzes līniju”, komanda to baroja ar sarunām no 40 dalībnieku diagnostikas intervijām Ziemeļamerikas Prodroma gareniskajā pētījumā (NAPLS).
NAPLS ir daudzvietīgs, 14 gadus ilgs projekts, kura mērķis ir uzlabot ārstu spēju diagnosticēt jauniešus, kuriem varētu būt psihozes attīstības risks, un izprast cēloņus.
Pēc tam komanda salīdzināja NAPLS sarunu mašīnmācīšanās analīzi ar bāzes datiem. Viņi to arī salīdzināja ar papildu datiem, kas parādīja, kuri dalībnieki turpināja attīstīties psihozei.
Rezultāti atklāja, ka dalībnieki, kuriem vēlāk attīstījās psihoze, mēdza lietot vairāk ar skaņu saistītus vārdus nekā bāzes līnija, un viņi arī biežāk izmantoja līdzīgas nozīmes vārdus.
"Ja mēs varam identificēt personas, kuras agrāk ir pakļautas riskam, un izmantot profilaktiskas iejaukšanās," skaidro līdzautore prof. Elaine Walker, "mēs varētu novērst deficītu."
"Ir labi dati, kas liecina, ka tādas ārstēšanas metodes kā kognitīvi biheiviorālā terapija var aizkavēt sākumu un varbūt pat samazināt psihozes rašanos," viņa piebilst.
Komanda tagad apkopo plašākas datu kolekcijas un plāno izmēģināt jauno mašīnmācīšanās tehniku ar citiem smadzeņu un psihiskiem apstākļiem, piemēram, demenci.
"Šis pētījums ir interesants ne tikai tā potenciālā atklāt vairāk par garīgām slimībām, bet arī izpratne par to, kā darbojas prāts - kā tas apvieno idejas."
Prof. Filips Volfs
