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医学研究发现人工智能可以帮助预测抑郁症

摘要

‍ ‍  ‍  ‍  ‍  ‍一项新的研究通过使用人工智能(AI)识别大脑活动的模式,为生物学的影响提供了证据。简单地说;科学家们表示,他们可以通过对病人大脑的成像来确定一种药物是否可能有效。研究结果发表在《自然人类行为》杂志上。

        一项新的医学研究研究通过使用人工智能(AI)识别大脑活动的模式,为生物学的影响提供了证据。简单地说;科学家们表示,他们可以通过对病人大脑的成像来确定一种药物是否可能有效。研究结果发表在《自然人类行为》杂志上。

AI can Help Predict Depression Outcomes

        长期以来,精神病学领域一直在寻找答案来解释为什么抗抑郁药只对一些人有效。

        患者的康复仅仅是因为安慰剂效应——一种自我实现的信念,即治疗会奏效——还是患者的生理因素会影响结果?

        德克萨斯大学西南分校(UT southwest)领导的两项研究通过使用人工智能来识别使人们对某些抗抑郁药物反应较慢的大脑活动模式,为生物学的影响提供了证据。简而言之,科学家们表示他们可以通过对病人大脑的成像来决定药物是否可能有效。

        这些研究包括一项大型国家试验(EMBARC)的最新发现,该试验旨在建立基于生物学的、客观的策略来治疗情绪障碍,并将处方治疗的试验和错误最小化。如果成功,科学家们设想使用一系列测试,如大脑成像和血液分析,来增加找到正确治疗方法的几率。

        “我们需要结束猜谜游戏,找到客观的方法来开出有效的干预措施,”德克萨斯大学西南分校抑郁症研究和临床护理中心(Center for Depression Research and Clinical Care)的创始主任、EMBARC的负责人马德胡卡尔特里维迪(Madhukar Trivedi)博士说。“抑郁症患者已经饱受绝望之苦,如果他们服用的药物无效,问题可能会变得更糟。”

         的大脑活动

        每项研究都有300多名参与者参与,研究人员使用成像技术来检测大脑在休息状态和情绪处理过程中的活动。两项研究都将参与者分为健康对照组和服用抗抑郁药物或安慰剂的抑郁症患者。

        在接受药物治疗的参与者中,研究人员发现,在服用抗抑郁药物的两个月内,大脑的连接方式与参与者是否有可能改善之间存在相关性。特里维迪说,对大脑在不同状态下的活动进行成像,对于更准确地了解抑郁症在特定患者身上的表现非常重要。他说,对一些人来说,更相关的数据将来自他们大脑的休息状态,而对另一些人来说,情绪处理将是一个关键的组成部分,也是抗抑郁药物是否有效的更好预测因素。

        “抑郁症是一种复杂的疾病,以不同的方式影响着人们,”他说。“就像科技可以通过指纹和面部扫描来识别我们一样,这些研究表明,我们可以利用成像技术来识别抑郁症患者的特定特征。”

         改善结果

        这两项研究的数据都来自为期16周的EMBARC试验,特里维迪于2012年在美国的四个地点发起了这项试验。该项目通过脑成像和各种DNA、血液和其他测试来评估重度抑郁症患者。他的目标是解决他领导的另一项研究(STAR*D)中一个令人不安的发现,即多达三分之二的患者对他们的第一种抗抑郁药物没有充分的反应。EMBARC于2018年发表的第一项研究聚焦于大脑的电活动如何表明患者是否可能受益于选择性血清素再摄取抑制剂(SSRI),这是最常见的一类抗抑郁药物。

        这一发现之后,相关研究发现了SSRIs的其他预测测试,最近发表在《美国精神病学杂志》(American Journal of Psychiatry)上的《休息状态脑成像研究》(rest -state brain imaging study)和发表在《自然人类行为》(Nature Human Behaviour)上的第二项成像研究。

         AI和抑郁

        《自然》杂志的研究使用人工智能来确定抗抑郁药物的有效性与患者大脑处理情感冲突的方式之间的关系。

        接受大脑成像的参与者被快速连续地展示照片,这些照片有时会提供相互矛盾的信息,比如一张愤怒的脸和“快乐”这个词,反之亦然。每个参与者都被要求在点击下一张图片之前阅读照片上的单词。

        然而,科学家们并没有只观察与预测抗抑郁药物疗效相关的神经区域,而是使用机器学习来分析整个大脑的活动。特里维迪博士解释说:“我们关于去哪里看的假设没有成功,所以我们想尝试一些不同的东西。”

        人工智能确定了特定的大脑区域——例如,在侧前额皮质——在预测参与者是否会受益于SSRI中最重要。结果显示,在情绪冲突期间神经反应异常的参与者,在开始服药的八周内改善的可能性较小。

         正在进行的研究

        特里维迪博士还启动了其他大型研究项目,以进一步了解情绪障碍的基础,其中包括D2K。这项研究将纳入2500名抑郁症和双相情感障碍患者,对他们进行为期20年的跟踪研究。此外,RAD是一项对2500名参与者(年龄10-24岁)进行的为期10年的研究,将揭示降低情绪或焦虑障碍风险的因素。

        特里维迪博士的研究团队将利用其中一些参与者,研究其他几项测试的结果,以增强大脑成像,更准确地评估患者的生物特征,从而确定最有效的治疗方案。特里维迪博士已经初步成功地开发出一种血液检测方法,但他承认,这种方法可能只对特定类型的炎症患者有益。

        他说,血液和大脑测试相结合,将提高第一次选择正确治疗方法的机会。

        他说:“我们需要从几个方面来研究这个问题,找出身体中许多不同的抑郁症特征。”“这些新研究的发现意义重大,使我们更接近于将它们用于临床,改善数百万人的预后。”

        来源:Medindia

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