Языковые модели ИИ могут помочь в диагностике шизофрении

Шизофрения - психическое расстройство, характеризующееся распадом процессов мышления и эмоциональных реакций, которым страдают около 24 млн. человек во всем мире. Ученые из Institute for Neurology в University College London разработали новые инструменты, основанные на языковых моделях ИИ, которые могут характеризовать тонкие признаки в речи пациентов с диагнозом шизофрения.

Работа "Trajectories through semantic spaces in schizophrenia and the relationship to ripple bursts" опубликована в PNAS. Цель исследования понять, как автоматизированный анализ языка может помочь врачам и ученым в диагностике и оценке психиатрических заболеваний.

В настоящее время диагностика психических заболеваний практически полностью основана на беседах с пациентами и их близкими, и лишь минимальную роль играют такие тесты, как анализ крови и сканирование головного мозга. Но такая недостаточная точность мешает более глубокому пониманию причин психических заболеваний и контролю за их лечением.

Исследователи попросили 26 человек, страдающих шизофренией, и 26 человек из контрольной группы выполнить два задания на беглость речи, в которых им предлагалось за пять минут назвать как можно больше слов, относящихся к категории "животные" или начинающихся на букву "р".

Для анализа ответов участников исследования использовалась языковая модель ИИ, обученная на огромном количестве текстов и представляющая значение слов аналогично человеческому. Исследователи проверили, может ли модель ИИ предсказывать слова, которые люди спонтанно вспоминают, и снижается ли эта предсказуемость у пациентов с шизофренией. Было обнаружено, что ответы, которые давали контрольные участники, действительно были более предсказуемы моделью искусственного интеллекта, чем те, которые давали больные шизофренией, причем эта разница была наибольшей у пациентов с более тяжелыми симптомами.

Исследователи полагают, что это различие может быть связано с тем, как мозг усваивает взаимосвязи между воспоминаниями и мыслями и хранит эту информацию в когнитивных картах. Они нашли подтверждение этой теории во второй части того же исследования, где авторы использовали сканирование мозга для измерения мозговой активности в тех частях мозга, которые участвуют в обучении и хранении этих когнитивных карт.

Ведущий автор работы, д-р Мэтью Нур, говорит: "Еще совсем недавно автоматический анализ языка был недоступен для врачей и ученых. Однако с появлением языковых моделей ИИ, таких как ChatGPT, эта ситуация меняется. Эта работа показывает потенциал применения языковых моделей ИИ в психиатрии".

Теперь ученые планируют использовать эту технологию на более крупной выборке пациентов, в более разнообразных речевых условиях, чтобы проверить, может ли она оказаться полезной в клинике.

Нур сказал: "Мы вступаем в очень интересное время в области нейронаук и исследований психического здоровья. Объединяя современные языковые модели ИИ и технологии сканирования мозга, мы начинаем раскрывать, как в мозге формируется смысл и как это может нарушаться при психических расстройствах. Огромный интерес вызывает использование языковых моделей ИИ в медицине. Если эти инструменты окажутся безопасными и надежными, я ожидаю, что они начнут применяться в клинике в течение следующего десятилетия".

Фото: Unsplash/Marco Bianchetti