Анализ речи как новый диагностический инструмент при боковом амиотрофическом склерозе и деменции

Анализ речи как новый диагностический инструмент при боковом амиотрофическом склерозе и деменции

03 Nov 2022
37

В будущем с помощью речевых тестов можно будет проводить первичную диагностику тяжелых нейродегенеративных заболеваний. Ученые из Немецкого центра нейродегенеративных заболеваний (DZNE) разрабатывают для этой цели так называемые цифровые биомаркеры — критерии, по которым искусственный интеллект может определить, изменился ли речевой почерк пациента в результате заболевания. Технология позволяет обнаружить даже самые незначительные изменения речи, неслышимые для человеческого уха. Проект DZNE, названный PROSA ("Высокочастотный прогностический цифровой биомаркер речи с низким уровнем стресса"), получил финансирование в размере $200 тыс. от Фонда открытия лекарств от болезни Альцгеймера и Целевой инициативы ALS, расположенных в США.

В центре интереса исследователей DZNE находятся фронтотемпоральная деменция (ФТД) и боковой амиотрофический склероз (БАС). При ФТД нервные клетки гибнут преимущественно в лобной и височной областях мозга, которые отвечают, в частности, за контроль эмоций и социального поведения. При БАС отмирают нервные клетки в головном и спинном мозге. До сих пор оба заболевания было крайне сложно диагностировать.

Язык уже давно рассматривается исследователями как возможный индикатор нейродегенеративных заболеваний. Теперь современные технологии предлагают новые возможности — искусственный интеллект может проводить анализ речи гораздо быстрее, а также учитывать ее мелодические аспекты.

Процедура языкового теста очень проста для пациентов. Им задают три открытых вопроса — например, об их досуге или о карьере. Допускается также свободное описание представленной картинки. Решающим фактором является то, что испытуемые говорят спонтанно. Затем искусственный интеллект анализирует сложность речи — при этом учитываются паузы между словами, скорость речи и другие мелодические аспекты языка. У пациентов с БАС, чье дыхание обычно ограничено из-за прогрессирования болезни, искусственный интеллект может дополнительно обнаружить отклонения и здесь на очень ранней стадии. При этом, по словам ученых, диалекты и другие индивидуальные особенности речи не влияют на точность результатов. Искусственный интеллект обнаруживает такие тонкие нюансы изменения речи, которые обычный слушатель вообще не распознал бы без технических средств.

При разработке метода немецкие исследователи используют данные двух исследований DZNE. В исследованиях Describe FTD и Describe ALS за пациентами наблюдают в течение более длительного периода болезни, проводя комплексные клинические обследования. В рамках проекта PROSA некоторые испытуемые также проходят различные языковые тесты. Их результаты сочетаются с когнитивными исследованиями.

В исследование будут включены 100 пациентов с БАС и 100 пациентов с ФТД.

До сих пор диагностика пациентов с ФТД и БАС была чрезвычайно сложной. Обычно он может быть поставлен только в высокоспециализированных экспертных центрах. С помощью языкового теста потенциальных пациентов можно было бы обследовать заранее, в идеале даже по телефону, чтобы обеспечить врачам поддержку при постановке диагноза.