Как модель искусственного интеллекта поможет в лечении депрессии
А в чем тренд?
Чтобы выявить потенциальные сердечно-сосудистые заболевания, доктора измеряют давление. Чтобы определить преддиабетное состояние — анализируют уровень инсулина. Однако в случае депрессии специалисты вынуждены полагаться на самоотчеты людей о симптомах. Это затрудняет объективную оценку.
В сентябре 2023 года группа американских исследователей с помощью ИИ зафиксировала у людей, которые прошли курс глубокой стимуляции мозга (DBS), особый сигнал мозга, свидетельствовавший о выходе из депрессии. В рамках метода DBS вживленные в мозг электроды подают импульсы, которые меняют нейронную активность. По словам нейробиолога из Дартмутского колледжа Пола Хольцхаймера, если результаты будут воспроизведены на более крупной выборке, это может стать переломным моментом в лечении депрессии.
Сложности с самоотчетом
Попытки лечения депрессии с помощью DBS до сих пор имели ограниченный успех: в двух исследованиях не удалось продемонстрировать преимущества по сравнению с плацебо. Одна из проблем заключалась в том, что для корректировки электрического напряжения медики вынуждены опираться исключительно на самоотчеты пациентов. В этом случае специалистам трудно отличить повседневные колебания настроения от патологической депрессии.
Модель анализирует показатели
Чтобы найти более успешный способ избавления от депрессии, исследователи разработали новое устройство для DBS. Оно включает в себя стандартные электроды для стимуляции, а также новые датчики для измерения активности мозга. Ученые имплантировали аппарат в поясную кору (область мозга, играющую роль в регуляции эмоционального поведения) десяти человекам с депрессией, которая не поддавалась никаким методам лечения.
Для выявления паттернов медики использовали модель ИИ, которая была обучена на записях мозга добровольцев в начале и в конце исследования. Она выявила отчетливое изменение нейронной активности, которое позволило отличить депрессию от выздоровления с точностью более 90%.
Предотвращение рецидива
После 24 недель стимуляции у девяти из десяти участников наблюдалось значительное улучшение симптомов, а состояние семи человек соответствовало критериям ремиссии заболевания.
Один из добровольцев в течение четырех месяцев позитивно реагировал на лечение, но затем произошел рецидив. Проанализировав данные записи мозга этого участника, исследователи обнаружили, что сигнал «выздоровления» исчез за месяц до ухудшения состояния. Если бы врачи располагали этими данными во время лечения, они могли бы изменить режим стимуляции и предотвратить рецидив.
Не только электроды
Исследователи поставили перед собой новую цель — не только подтвердить подход на большем количестве людей, но и изучить биологию того, что представляет собой модель мозга, способствующая выздоровлению. Ученые уже проводят дополнительные испытания обновленного устройства для проведения DBS.
По словам Хольцхаймера, эти результаты могут иметь значение не только для метода глубокой стимуляции мозга. Не все люди с тяжелой депрессией захотят вживлять себе в голову электрод. Однако анализ сигналов мозга с помощью ИИ поможет и тем, кто лечится с помощью других методов.