С помощью речевых тестов в будущем должна быть возможна первоначальная диагностика тяжелых нейродегенеративных заболеваний. Исследователи DZNE разрабатывают для этой цели так называемые цифровые биомаркеры — это критерии, по которым искусственный интеллект может определить, изменился ли речевой паттерн пациента в результате заболевания. Технологии удается обнаруживать даже малейшие изменения речи, которые не слышны человеческому уху. Проект DZNE, PROSA («Высокочастотный прогностический цифровой биомаркер речи с низким уровнем стресса»), в настоящее время финансируется за счет 200 000 долларов США от Фонда открытия лекарств от болезни Альцгеймера и инициативы Target ALS, базирующихся в Соединенных Штатах.
Лобно-височная деменция (ЛВД) и боковой амиотрофический склероз (БАС) находятся в центре внимания исследователей DZNE. При ЛВД гибнут нервные клетки в первую очередь в лобных и височных областях мозга — в лобных и височных долях, отвечающих, в том числе, за контроль эмоций и социального поведения. При БАС отмирают нервные клетки головного и спинного мозга. До сих пор оба заболевания было чрезвычайно трудно диагностировать.
Язык уже давно рассматривается исследователями как возможный индикатор нейродегенеративных заболеваний. «Были более ранние подходы, в которых ученые оценивали текстовые факторы: насколько сложную грамматику использовали испытуемые, насколько велик их словарный запас, как они связывают слова вместе?» объясняет профессор д-р Аня Шнайдер, руководитель рабочей группы DZNE и директор отделения нейродегенеративных заболеваний и геронтопсихиатрии Боннской университетской больницы. Однако это была утомительная и медленная работа, основанная на подробных расшифровках сказанного. Современные технологии теперь предлагают новые возможности: «Искусственный интеллект может выполнять такой анализ намного быстрее, а также учитывать мелодические аспекты речи». Аня Шнайдер возглавляет исследование языковых изменений у пациентов с ЛВД в рамках финансируемого в настоящее время проекта, в то время как ее коллега из DZNE профессор доктор Андреас Херманн занимается пациентами с БАС. В проекте также участвуют две частные компании.
Процедура языкового теста очень проста для пациентов: им задают три открытых вопроса — например, о досуге или о карьере. Возможно также свободное описание представленной картины. Решающим фактором является то, что испытуемые говорят спонтанно. Затем искусственный интеллект анализирует сложность речи, а также учитывает паузы между словами, скорость речи и другие мелодические аспекты языка. У пациентов с БАС, чье дыхание, как правило, затруднено из-за прогрессирования заболевания, искусственный интеллект может дополнительно обнаруживать отклонения и здесь на очень ранней стадии. «Диалекты и другие индивидуальные особенности речи не влияют на точность результатов», — говорит Аня Шнайдер. Ее наблюдение: «Искусственный интеллект улавливает такие тонкие нюансы изменения речи, которые обычный слушатель вообще не распознал бы без технических средств».
Исследователи из Бонна используют данные двух исследований DZNE при разработке метода: в Describe FTD и Describe ALS пациенты наблюдают в течение более длительного периода болезни с комплексными клиническими обследованиями. В рамках проекта PROSA некоторые предметы также проходят различные языковые тесты. Их результаты сочетаются с когнитивными тестами.
Исследователи надеются, что благодаря такому многоуровневому пониманию языковые индикаторы могут быть усовершенствованы: если записи мозга и генетическое тестирование покажут, как далеко продвинулась болезнь, то ученые смогут использовать записи речи с точно такой же стадии прогрессирования болезни до определить, как меняется язык. «Мы также хотим найти ответы на другие вопросы, — говорит Аня Шнайдер. — Например, связана ли точность речевого теста с повседневной формой пациента? Ухудшается ли речь линейно в ходе болезни, чтобы мы могли использовать лингвистический маркер не только для постановки диагноза, но и для выводов о том, насколько быстро болезнь прогрессирует у соответствующего пациента?»
В исследование будут включены 100 пациентов из когорты больных БАС и 100 пациентов из когорты ЛВД; дополнительные предметы будут добавлены для контрольной группы.
До сих пор диагностика пациентов с ЛВД и БАС была чрезвычайно сложной. Как правило, это можно сделать только в узкоспециализированных экспертных центрах. Необходимые обследования занимают не менее десяти часов, а время ожидания записи до полугода. С помощью языкового теста потенциальных пациентов можно было обследовать заранее, в идеале даже по телефону, чтобы врачи могли оказать им поддержку в постановке диагноза.
О Немецком центре нейродегенеративных заболеваний, DZNE (Немецкий центр нейродегенеративных заболеваний): DZNE — это научно-исследовательский институт, финансируемый федеральным правительством и правительствами земель Германии, в состав которого входят десять центров по всей Германии. Он посвящен заболеваниям головного мозга и нервной системы, таким как болезни Альцгеймера, Паркинсона и БАС, которые связаны с деменцией, двигательными нарушениями и другими серьезными нарушениями здоровья. На сегодняшний день нет лекарств от этих болезней, которые ложатся огромным бременем на бесчисленное количество пострадавших, их семьи и систему здравоохранения. Целью DZNE является разработка новых стратегий профилактики, диагностики, ухода и лечения, а также внедрение их в практику. С этой целью DZNE сотрудничает с университетами, университетскими клиниками, исследовательскими центрами и другими учреждениями в Германии и за рубежом. Институт является членом Ассоциации Гельмгольца и принадлежит немецким центрам исследований в области здравоохранения. https://www.dzne.de/en/
Метод исследования
Наблюдательное исследование
Предмет исследования
Люди
Отказ от ответственности: AAAS и EurekAlert! не несут ответственности за достоверность новостных сообщений, размещенных на EurekAlert! содействующими учреждениями или для использования любой информации через систему EurekAlert.
