Psychiatria boryka się z poważnym problemem. Nie ma zbyt wielu obiektywnych kryteriów do stawiania diagnozy, takich jak badania krwi, które pozwoliłyby zdiagnozować chorobę.

Istnieją wskazania, że depresję mogą powodować przewlekłe stany zapalne o niewielkim nasileniu, co pomogłoby ją diagnozować w laboratorium. Są też naukowe doniesienia o pierwszych markerach depresji i choroby dwubiegunowej w krwi. Zanim jednak diagnostyka laboratoryjna wejdzie do kanonu psychiatrii, miną lata.

Psychiatrzy nie rozpoznają choroby u połowy chorych

Badania obrazowe aktywności mózgu są z kolei kosztowne i trudne do przeprowadzenia. W gabinetach psychiatrów nie ma rezonansu ani tomografu. W większości przypadków lekarz polega wyłącznie na wywiadzie zebranym od pacjenta.

To jednak dopiero początek problemu. Żeby zgłosić się do specjalisty, pacjent musi mieć poczucie, że coś mu dolega i potrafić problem z grubsza zidentyfikować. Wymaga to wiedzy, na przykład że obniżenie nastroju może stać się chorobą (tu wielką rolę mogą odegrać kampanie edukacyjne i działania w mediach społecznościowych). Ale przede wszystkim wymaga to od chorego dobrej pamięci (czy pamiętamy, jak czuliśmy się miesiąc temu?) i umiejętności analizy własnych zachowań i odczuć (czy jestem po prostu smutny, czy to coś poważniejszego?).

Z tych wszystkich powodów trafność diagnozy psychiatrycznej nie jest szczególnie wysoka. Ze badań wynika, że trafną diagnozę psychiatrzy stawiają w około 43 proc. przypadków. Oznacza to, że więcej niż co drugi chory odprawiany jest do domu jako zdrowy.

Analiza szybkości ruchów pomaga wykryć depresję

Czy coś może zmienić tę sytuację? Oczywiście – dane. Lekarz zbiera dane od nas i o nas. Ocenia przecież postawę ciała, mimikę, ton głosu pacjenta, tempo jego ruchów i mowy.

Kopalnią danych o nas są nasze smartfony. Mogą być źródłem informacji o tym, w jaki sposób piszemy, mówimy i się poruszamy. Ponieważ w depresji wszystkie te funkcje bywają spowolnione, ich pomiar może wskazywać na objawy choroby, nawet jeśli są jeszcze niezauważalne dla samego chorego.

W 2018 roku badacze z włoskiego centrum badań nad technologią i sieciami społecznościowymi (Center for Research and Telecommunication Experimentation for Networked Communities, CREATE-NET) dowiedli, że algorytm analizujący dane może przewidzieć zbliżającą się fazę choroby afektywnej dwubiegunowej – manię lub depresję. Trafność prognozy sięgała 90 proc., a algorytm stawiał ją na podstawie ruchu ciała mierzonego przez telefon i sposobu pisania na klawiaturze.

Gdy uwzględniał tempo mowy, skuteczność wzrastała do 97 proc. To dwukrotnie lepiej niż w przypadku przeciętnego psychiatry.

Antydepresanty poprawiają samopoczucie dopiero po upływie dwóch do trzech tygodni. Idealnie byłoby więc móc je podać trzy tygodnie wcześniej, gdy pojawią się pierwsze oznaki, że obniżenie nastroju ma trwały charakter. W takim wczesnym włączeniu terapii mógłby pomóc algorytm.

Depresję można wykryć także dzięki algorytmom analizującym głos

Rok później badaczki z wydziału informatyki Uniwersytetu Alberty w Edmonton opracowały sposób na wykrywanie depresji na podstawie brzmienia ludzkiego głosu. Wytrenowały algorytm na różnej długości nagraniach osób zdrowych i cierpiących na depresję. Taką metodę można by wykorzystać w każdym smartfonie – lub podczas rozmowy z lekarzem w gabinecie.

Ellen Mc Ginnis z amaerykańskiego Uniwersytetu w Vermont opracowała z kolei algorytm, który pozwala diagnozować depresję u dzieci. Mali pacjenci nie potrafią jeszcze wyrażać i analizować swoich emocji. Ale potrafią opowiadać historie, a na podstawie nagrań ich mowy algorytm badaczki może rozpoznać depresję w kilka sekund. Robi to trafnie w 80 proc. przypadków.

Startupy zajmujące się opracowywaniem algorytmów rozpoznawania depresji na podstawie mowy wyrastają w USA niczym grzyby po deszczu. Jak opisuje „Forbes”, większość z opracowywanych przez nie rozwiązań również ma podobną skuteczność.

Tematyce komputerowej analizy mowy pod kątem wykrywania depresji poświęcone było także jedno z wystąpień na 180. konferencji amerykańskiego stowarzyszenia zrzeszającego badaczy dźwięku, Acoustical Society of America. Carol Espy-Wilson z Uniwersytetu Maryland wyjaśniała, jak z naukowego punku widzenia skorelowane są dźwięki z ruchami aparatu mowy i jak koordynacja mowy słabnie w depresji.

„Depresji towarzyszy spowolnienie psychomotoryczne. Chorzy wolniej myślą, wolniej mówią, robią dłuższe pauzy. Skutkiem tego koordynacja artykulatorów [poszczególnych części aparatu mowy] jest prostsza. Oznacza to, że sąsiadujące dźwięki są rzadziej koartykulowane [wypowiadane równocześnie], więcej dźwięków jest artykułowanych osobno” - tłumaczy Espy-Wilson.

Innymi słowy, depresję poznać można po staranniejszej, wolniejszej artykulacji głosek (w szybszej mowie dźwięki częściej zlewają się). I choć umyka to ludzkim uszom, różnice są na tyle duże, że algorytm może wyłapać to niemal bezbłędnie.

Algorytm może określić, czy terapia zadziała u pacjenta

Problem z lekami poprawiającymi nastrój polega również na tym, że nie wszystkie działają u każdego pacjenta. Statystycznie, większość leków nie działa u połowy chorych. Często przepisywana sertralina działa u co trzeciego chorego. Jeśli nie widać działania leku po kilku tygodniach, lekarz przepisuje następny. Ten również nie musi działać na danego pacjenta, zdarza się więc, że skuteczny lek pacjent otrzymuje dopiero po kilku miesiącach.

Tymczasem algorytm uczenia maszynowego w 76 proc. przypadków może skutecznie wyodrębnić wzorce aktywności fal mózgowych odróżniające osoby, na które sertralina zadziałała od tych, u których nie wywołała efektów. Amit Etkin psychiatra z Uniwersytetu Stanforda przyznaje: „Głównym problemem psychiatrii jest to, że opisujemy schorzenia poprzez to, jakie powodują zachowania. Tak naprawdę nie wiemy, co się dzieje w mózgu, więc przepisujemy leki w oparciu o bardzo skąpe informacje”.

Dlatego uczony założył własną firmę, która ma dać lekarzom narzędzie do stawiania diagnozy na podstawie obiektywnych testów. Jego technologia powinna trafić do gabinetów psychiatrycznych w ciągu najbliższych pięciu lat.

Schizofrenię też można wcześniej zdiagnozować dzięki algorytmowi

Schizofrenia to choroba, która dotyka jedną na sto osób. Jest trudna do zdiagnozowania. Wbrew powszechnym przekonaniom większość pacjentów nie cierpi na urojenia. Choroba rozwija się u nich stopniowo, przejawiając obniżeniem nastroju, wycofaniem i trudnościami ze spójnym myśleniem. A to objawy niezwykle trudne do wykrycia.

Firma AI Cure opracowała aplikację, która śledzi mimikę twarzy, ton głosu oraz treść wypowiedzi na dwuminutowym filmie. Algorytm analizuje, czy na nagraniu widać mniejszą zdolność wyrażania emocji i charakterystyczne dla choroby spowolnienie mowy.

Aplikację testowano na 21 osobach chorych i 9 zdrowych. Ich nagrania były oceniane przez lekarzy ze szpitala Mount Sinai w Nowym Jorku. Wyniki wskazują, że oceny lekarzy i algorytmu były „w wysokim stopniu skorelowane”.

Algorytm Facebooka wykrywa myśli samobójcze

Facebook od pewnego czasu monitoruje posty pod kątem treści, które mogą sugerować, że ich autor może próbować targnąć się na swoje życie. Jeśli algorytm wykryje słowa kluczowe, sugeruje skorzystanie z profesjonalnej pomocy psychologicznej. Wysyła też wiadomość do znajomych autora postu.

To możliwe dzięki algorytmom uczenia maszynowego. W depresji używamy częściej słów określających negatywne emocje, rzadziej używamy drugiej i trzeciej osoby („ty”, „ona”) za to znacznie częściej pierwszej („ja”). Znacząco częściej w depresji używamy słów bardzo kategorycznych: „zawsze”, „nic”, „całkiem” czy „zupełnie”. Algorytm wyłapuje takie wzorce w mgnieniu oka, jak dowiedli  autorzy pracy opublikowanej w „Clinical Psychology Science”.

Większość ludzi przechodzi przez zaburzenia psychiczne

I choć to wszystko może wydać się zdrowym problemem odległym, nie powinno. Z badań wynika, że znikomy ułamek wszystkich z nas nie będzie miał kłopotów ze zdrowiem psychicznym. Innymi słowy jakieś schorzenie psychiczne dotyka w pewnym momencie życia większość ludzi.

Z badań przeprowadzonych w Nowej Zelandii - kraju, który wydaje nam się niezwykle szczęśliwy – wynika, że przed 40. rokiem życia tylko co szósty człowiek nie ma za sobą zaburzeń lękowych, depresji lub innych schorzeń.

Źródła: Forbes, American Society of Acoustics, MIT Technology Review, New Scientist, Clinical Psychology Science, Molecular Psychiatry, Nature Biotechnology.