Az AI képes megjósolni a pszichózis kockázatát a mindennapi nyelvekben
Az emberek nyelve nyomokat tárhat fel a pszichózis kialakulásának jövőbeli kockázatáról. A tudósok ezt az emberek mindennapi beszédének finom vonásainak tanulmányozása után állapították meg.
Az atlantai Emory Egyetem és a bostoni Harvard Egyetem kutatói gépi tanulási technikával elemezték a nyelvet a veszélyeztetett fiatalok csoportjában.
Megállapították, hogy 93% -os pontossággal meg tudták jósolni, hogy mely egyéneknél alakul ki pszichózis.
Egy újabb npj skizofrénia tanulmány tanulmány leírja, hogy a csapat hogyan fejlesztette ki és tesztelte a módszert.
Phillip Wolff vezető tanulmány szerzője, az Emory Egyetem pszichológia professzora elmagyarázza, hogy korábbi kutatások már megállapították, hogy „a jövő pszichózisának finom vonásai vannak az emberek nyelvén”. Ugyanakkor megjegyezte: "A gépi tanulást arra használtuk, hogy valóban feltárjuk a funkciók rejtett részleteit."
Kollégáival két nyelvi változó mérésére dolgozták ki a gépi tanulás megközelítését: a szemantikai sűrűséget és a hanggal kapcsolatos szavak használatát.
Arra a következtetésre jutottak, hogy „a pszichózisra való átalakulást alacsony szemantikai sűrűség jelzi, és hangokról és hangokról beszélnek”.
Az alacsony szemantikai sűrűség annak mércéje, amit a csapat „tartalomszegénységnek” vagy homályosságnak nevez.
"Ez a munka" - jegyzik meg a szerzők - "a koncepciótanulmány bizonyítéka, amely bizonyítja, hogy a jövő mentális egészségének mutatói kiszámíthatók az emberek természetes nyelvéből számítási módszerekkel."
Gépi tanulás és pszichózis tünetei
A gépi tanulás egy olyan mesterséges intelligencia, amelyben a számítógépek „tanulnak a tapasztalatokból” anélkül, hogy a tudósoknak kifejezetten be kellene programozniuk a tanulást.
A gépi tanulási rendszer mintákat keres egy ismert adatkészletben, és eldönti, hogy mely minták azonosítják az egyedi jellemzőket. Miután megtudta, mik ezek a jellemzők, akkor fáradhatatlanul azonosíthatja őket egy új adatsorban.
A gépi tanulás észreveheti az emberek nyelvhasználatának mintáit, amelyeket még azok az orvosok sem észrevehetnek, akik a pszichózis kockázatának kitett személyek diagnosztizálására és kezelésére felkészültek.
"Ezekkel a finomságokkal próbálkozni az emberekkel folytatott beszélgetések során olyan, mintha megpróbálnánk a szemével mikroszkopikus csírákat látni" - magyarázza az első tanulmány szerzője, Neguine Rezaii, a Harvard Medical School Neurológiai Tanszékének munkatársa.
Lehetséges azonban a gépi tanulás segítségével megtalálni az emberek nyelvében megbújó bizonyos finom mintázatokat. "Olyan, mint egy mikroszkóp a pszichózis figyelmeztető jeleire" - teszi hozzá.
Rezaii akkor kezdett dolgozni a tanulmányon, amikor az Emory Egyetem Orvostudományi Karának Pszichiátriai és Magatartástudományi Tanszékén lakott.
A pszichózis olyan lelkiállapot, amelyben nehéz megkülönböztetni a valóságos és a nem valóságos dolgokat.
Amikor egy személy belép ebbe a lelkiállapotba, az orvosok pszichotikus epizódnak nevezik. Egy ilyen epizód során az emberek zavart észleléseket és gondolatokat tapasztalnak. A téveszmék és a hallucinációk a pszichózis gyakori tünetei.
Pszichotikus epizód során egy személy nem megfelelő viselkedést tanúsíthat, vagy összefüggéstelenül beszélhet. Ezen túlmenően alvászavarokat tapasztalhatnak, és szociálisan zárkózottak, depressziósak és szorongók lehetnek.
Az Egyesült Államokban az emberek mintegy 3% -a él át pszichózis időszakát életében - derül ki az Országos Mentális Egészségügyi Intézet adataiból, amely az egyik Nemzeti Egészségügyi Intézet (NIH).
A pszichózis kockázatának korai diagnózisának javítása
A pszichózis a skizofrénia és más súlyos, hosszú távú mentális egészségi állapot jellemzője.
A pszichózis figyelmeztető jelei általában a tinédzser közepétől a későig terjednek, a pszichózis tüneteinek csoportjával, amelyeket az orvosok prodromális szindrómának neveznek.
A prodromális szindrómát kifejlesztő tizenévesek körülbelül 25–30% -ánál pszichotikus betegség, például skizofrénia alakul ki.
Interjúkból és a kognitív képességek tesztjeiből a megfelelő képzettséggel rendelkező orvosok általában megjósolhatják, hogy a prodromális szindrómában szenvedők közül melyiknél alakul ki pszichózis 80% körüli pontossággal.
A tudósok különböző megközelítésekkel próbálják javítani ezt a jóslási arányt, és pontosabbá és egyértelműbbé tenni a diagnosztikai folyamatot. A gépi tanulás az egyik ilyen megközelítés.
Prof. Wolff és csapata azzal kezdte tanulmányát, hogy gépi tanulási rendszerével azonosította a mindennapi beszélgetés nyelvi normáit.
30 ezer Reddit felhasználó online beszélgetéseit táplálták. A Reddit egy online hír-, tartalom-besorolási és vitafórum, ahol a regisztrált felhasználók különböző témákról beszélgethetnek.
A csapat a Word2Vec szoftvert használta a beszélgetés egyes szavainak elemzésére. A szoftver úgy térképezi fel a szavakat, hogy azok, amelyeknek hasonló jelentése van, a „szemantikus térben” közel legyenek egymáshoz, míg a nagyon eltérő jelentéssel bíró szavak messze vannak egymástól.
A kutatók újabb programot adtak a rendszerhez, hogy kibővítsék a szemantika elemzésének képességét. Korábbi tanulmányok korlátozták ezt az elemzést a szemantikai koherencia mérésére, amely azt vizsgálja, hogy az emberek miként használják a szavakat a mondatokban.
A szemantikai sűrűség azonban egy lépéssel tovább megy, és felméri azt is, hogy az emberek hogyan szervezik mondataikba szavaikat. A csapat szerint ez jobban jelzi azokat a mentális folyamatokat, amelyekkel az emberek mondatokat alkotnak.
Miután megtanította a gépi tanulási rendszert egy „normál alapvonal” kialakítására, a csapat ezt táplálta az észak-amerikai Prodrome Longitudinal Study (NAPLS) 40 résztvevőjének diagnosztikai interjúiból.
A NAPLS egy több helyből álló, 14 éves projekt, amelynek célja, hogy javítsa az orvosok képességét a pszichózis kialakulásának veszélye fenyegetett fiatalok diagnosztizálására és az okok megértésére.
Ezután a csapat összehasonlította az NAPLS-beszélgetések gépi tanulási elemzését az alapadatokkal. Összehasonlították utókövetési adatokkal is, amelyek megmutatták, hogy mely résztvevők folytatták pszichózis kialakulását.
Az eredményekből kiderült, hogy a később pszichózisban szenvedő résztvevők hajlamosak voltak az alapvonalnál több hanggal kapcsolatos szavakat használni, és hasonló jelentésű szavakat is gyakrabban használtak.
"Ha képesek vagyunk azonosítani azokat a személyeket, akik korábban veszélyeztetettek, és megelőző beavatkozásokat alkalmazunk" - magyarázza Elaine Walker, társszerző, "képesek lehetünk megtéríteni a hiányokat."
"Vannak jó adatok arra vonatkozóan, hogy az olyan kezelések, mint a kognitív-viselkedési terápia, késleltethetik a kezdetet, sőt, akár csökkenthetik is a pszichózis előfordulását" - teszi hozzá.
A csapat most szélesebb körű adatgyűjtést állít össze, és azt tervezi, hogy tesztelik az új gépi tanulási technikát más agyi és pszichiátriai állapotokkal, például demenciával.
"Ez a kutatás nemcsak azért érdekes, mert többet tud felfedni a mentális betegségekről, hanem azért is, hogy megértse, hogyan működik az elme - hogyan rakja össze az ötleteket."
Prof. Phillip Wolff
