Исследователи из Шэньчжэньского университета разработали модель искусственного интеллекта, способную прогнозировать риск развития большого депрессивного расстройства за четыре года до постановки клинического диагноза. Алгоритм, построенный на основе данных многолетних европейских исследований, выявляет отклонения в обработке визуальной информации, которые служат ранними маркерами будущей депрессии. По данным ВОЗ, депрессией страдают более 332 миллионов человек во всем мире.
В основе модели лежат данные лонгитюдного исследования Imagen, которое с 2007 года наблюдало за подростками в четырех европейских странах. Участники проходили МРТ-сканирование в возрасте 16, 19 и 23 лет, во время которого им показывали изображения сердитых, счастливых и нейтральных лиц. Одновременно собирались данные анализов крови и анкетирование для оценки психического состояния.
Команда под руководством доцента Школы ИИ Шэньчжэньского университета Лу Хана проанализировала эти данные и выявила главную закономерность: у людей без депрессии мозг легко распознает эмоциональные изменения и реагирует соответствующим образом — например, дружелюбно отвечает на улыбку. У людей с депрессией эта способность нарушена: они чаще склонны предполагать, что окружающие на них злятся.
На основе этих данных исследователи создали модель глубокого обучения, имитирующую обработку визуальной информации мозгом. Алгоритм учился предсказывать, как мозг кодирует абстрактные эмоциональные понятия, такие как гнев. Оказалось, что у 19-летних, чья реакция на выражения лица была смещена в сторону негативных эмоций или воспоминаний, с высокой вероятностью развивалась депрессия к 23 годам — прогнозы подтвердились данными финального этапа исследования.
Затем Лу Хан разработал прогностический маркер на основе этих результатов и применил его к участникам второго эксперимента — исследования Stratify, в котором сравнивалась депрессия с другими психическими расстройствами: алкоголизмом, перееданием и наркоманией. В когорте из более чем 400 подростков с различными формами депрессии отклонения от нормы были выявлены только у тех, кому был поставлен клинический диагноз большого депрессивного расстройства (134 человека).
У пациентов с зависимостями, анорексией и булимией результаты практически не отличались от показателей здоровых испытуемых. Это подтверждает специфичность маркера именно для депрессии, а не для психических расстройств в целом.
Мы создали маркер депрессии, потенциально пригодный для раннего выявления и профилактики, — написал Лу Хан в статье.
Исследователи подчеркивают важную деталь: недостаточная обработка эмоций — это не просто симптом, а самая характерная черта депрессии. Люди, живущие с этим расстройством, словно смотрят на мир через мутное стекло, где любой жест или слово окружающих окрашиваются в темные тона, и им кажется, что другие всегда предполагают худшее. Это не каприз и не плохой характер — это особенность работы мозга, которую теперь можно заметить задолго до того, как депрессия проявит себя клинически.
Но, как это часто бывает с прорывными идеями, до реальных кабинетов врачей еще далеко — модель нужно проверить на более разнообразных популяциях и в разных культурных средах, потому что то, как мы читаем эмоции, сильно зависит от контекста: в одной культуре улыбка — знак расположения, в другой — вежливая маска, и ИИ может просто не понять этих нюансов.
Читайте также нашу статью о том, как обычный кулинарный базилик может облегчать симптомы тяжелой депрессии и тревожности.