Проектирование с искусственным интеллектом для психического здоровья. Пример использования миндалевидного тела

Проектирование с искусственным интеллектом для психического здоровья. Пример использования миндалевидного тела

Состояние психического здоровья #

Психическое здоровье является инвалидностью номер 1 во всем мире: около 18% взрослого населения США страдают психическими заболеваниями в течение определенного года. Это один из наиболее стигматизируемых и скрытых недостатков, и 75% страдающих людей не обращаются за помощью, в которой они нуждаются. В среднем психическая инвалидность ежегодно обходится более чем в 1 триллион долларов в виде потери производительности. Эти цифры показывают перспективу психического здоровья с 2019 года. Сейчас, в 2020 году, мы переживаем глобальную пандемию, которая, несомненно, обострит проблемы психического здоровья. Изоляция, страх перед неизвестным, социальное дистанцирование, которое влияет на наши отношения, и финансовые кризисы - все это приводит к повышенной тревожности, депрессии, биполярному расстройству или посттравматическому стрессу. Существуют серьезные препятствия для получения медицинской помощи, главным из которых является давняя стигма, связанная с психическими заболеваниями. Но есть еще более ужасная реальность: поскольку недавние события толкают все больше людей на грань, просто не хватает клиницистов и специалистов для лечения всех, кто нуждается в помощи.

2020 год - не лучший для нас год. Но с другой стороны, мы вступили в захватывающую эпоху в области охраны психического и поведенческого здоровья. Достижения в области искусственного интеллекта позволяют создавать интеллектуальные системы, повышающие качество, доступность и эффективность медицинской помощи, а также открывающие совершенно новые возможности.

Решения AI для психического здоровья #

Есть много способов, с помощью которых машинное обучение может помочь нам лучше понять и, возможно, вылечить различные заболевания. Сферы психического и поведенческого здоровья также извлекают выгоду из достижений ИИ. Где мы сейчас находимся? Где и как ИИ помогает решать проблемы психического здоровья?

Анализ изображения #

Методы машинного обучения и глубокого обучения работают лучше всего, когда мы можем обучать их на огромных наборах физических данных. Таким образом, мы уже видим значительный сдвиг в обработке медицинских изображений, поддерживаемой ИИ. Выявление связей, опухолей и тканевых аномалий с помощью рентгеновских снимков, компьютерной томографии или ПЭТ - не единственный способ, которым может помочь обработка изображений. При психических расстройствах ИИ также может отслеживать различные пути передачи сигналов и аномальную сетевую активность, а также помогать в интерпретации медицинских изображений. Прекрасным примером того, как машинное обучение поддерживает лечение психических заболеваний, является раннее обнаружение болезни Альцгеймера. Исследователи из Калифорнийского университета показывают, что простое ПЭТ-сканирование с использованием ML может обнаружить болезнь Альцгеймера за шесть лет до постановки окончательного диагноза, основанного на (на данном этапе обычно необратимых) клинических симптомах. Исследование Университета Карнеги-Меллона и Университета Питтсбурга показывает, как идентифицировать суицидных людей, анализируя изменения в том, как паттерны мозга представляют определенные концепции, связанные со смертью. Модель точно распознала людей, которые пытались свести счеты с жизнью, с точностью 94%. Исследователи постоянно развивают свою программу, чтобы применить свои выводы к гораздо большей выборке, а затем использовать ее для прогнозирования будущих попыток самоубийства.

Чат-боты и разговорные агенты для когнитивно-поведенческой терапии #

Еще один вариант использования ИИ в сфере психического здоровья - это чат-боты. Интеграция обработки естественного языка и виртуальной реальности позволила создать интерактивных интеллектуальных виртуальных людей, которые могут предоставлять ежедневные консультации и упрощенную терапию. Чат-боты для психического здоровья продолжают совершенствоваться за счет обработки естественного языка и глубокого обучения. Они предоставляют продуманные варианты самооценки для определения степени психического заболевания и возможность бороться с повседневными тревогами, когда их еще можно обуздать без лекарств или профессиональной помощи. Поскольку методы искусственного интеллекта продолжают переобучаться, совершенствоваться и совершенствоваться, может появиться возможность выявлять психические заболевания на более ранней или продромальной стадии, когда вмешательства могут быть более эффективными, и подбирать прописываемые методы лечения на основе уникальных характеристик типизации человека.

Распознавание голоса, распознавание изображений и анализ текста для прогнозирования, мониторинга и предотвращения #

Мы уже знаем, что поведение людей меняется на самых разных уровнях, когда они переходят к кризису суицида или самоповреждения. Наши телефоны и приложения могут отслеживать различные точки данных, чтобы определить, подвергается ли пользователь риску. Чтобы идентифицировать пользователей, находящихся в эмоциональном стрессе, Facebook выявляет тревожные шаблоны с помощью анализа текста в сообщениях и комментариях (пользователей и друзей). Исследователи из проекта Facebooks FAIR расширили исследование, включив в него выражения лиц из изображений и видео-сообщений для идентификации людей, терпящих бедствие. IBM Research объединяет методы машинного обучения, чтобы сосредоточиться на распознавании голоса и анализе психиатрических интервью. Их модели находят вербальные речевые шаблоны, чтобы помочь клиницистам точно прогнозировать и контролировать психоз, шизофрению, манию и депрессию. Алгоритмы ИИ можно использовать для всестороннего извлечения смысла из обширных и разнообразных источников данных. Они дают возможность анализировать индивидуальное поведение и предлагают технологии для отслеживания прогресса лечения и соблюдения режима приема лекарств. Более того, они также позволяют лучше понять распространенность психических заболеваний среди населения, выявить биологические механизмы или факторы риска / защиты, а также разработать процессы лечения и лекарства.

Миндалевидное тело #

В nexocode мы были в восторге от того, что многие разработчики приложений сделали шаг вперед, чтобы поддерживать психическое здоровье инновационными способами. Как команда дизайнеров и инженеров-программистов, специализирующихся на проектах машинного обучения, мы не могли не задаться вопросом, как внести свой вклад и помочь людям меньше волноваться. Как проектировать для психического здоровья с ИИ? В качестве проекта внутреннего нексокода мы запустили AI Design Sprint, чтобы глубоко проанализировать проблемное пространство и найти возможности AI для разработки нового продукта на основе AI. Нам пришла в голову идея создать индивидуальное решение, которое сочетает в себе упомянутые ранее решения и способствует психическому здоровью. Проект Amygdala направлен на использование возможностей искусственного интеллекта для расширения прав и возможностей людей за счет повышения эмоциональной устойчивости и благополучия. Методология AI Design Sprint помогла нам уточнить цель проекта. В контексте психического здоровья цель миндалевидного тела - сократить разрыв между людьми, страдающими психическим заболеванием, будь то диагностированное, долгосрочное или ситуативное, и инструментами и вмешательствами, которые могут им помочь. Мы считаем, что вмешательства в области психического здоровья и благополучия, основанные на технологиях, могут уменьшить препятствия и повысить вовлеченность в деятельность, которая способствует благополучию и самоэффективности.

Разговорный интерфейс для ежедневной поддержки #

Amygdala - это мобильное приложение, разработанное, чтобы помочь людям лучше управлять своим психическим здоровьем, переводя научно-обоснованную когнитивно-поведенческую терапию в технологические вмешательства. Amygdala имеет дружественный диалоговый интерфейс, который позволяет людям отслеживать свои повседневные эмоции и привычки, а также изучать и применять конкретные навыки преодоления трудностей, чтобы лучше справляться с неблагоприятными событиями и эмоциями. Наш чат-бот на основе искусственного интеллекта поддерживает беседу, чтобы определить текущие чувства пользователя и рекомендует механизмы преодоления. Миндалевидное тело направлено на обеспечение целостной поддержки пользователя, чтобы способствовать статистически и клинически значимым улучшениям в использовании депрессии, тревожности и навыков совладания. Рутина - важная часть терапии. Вот почему мы создали специальный раздел, чтобы лучше планировать и выполнять повседневные привычки, включая прием лекарств, повседневные привычки и основные направления дня. Раздел упражнений предназначен для того, чтобы помочь пользователям обрести душевный покой и немедленно преодолеть беспокойство с помощью работы с дыханием, медитации и простых физических упражнений.

Рука помощи клиницистам #

Не хватает хорошо подготовленных специалистов по психическому здоровью. Их время постепенно ограничивается по мере роста потребностей в психиатрической помощи, и даже если вы получаете поддержку специалиста, она редко предоставляется в виде ежедневного доступа. Врачи обременены повышенными требованиями к документации и неэффективными технологиями. Эти проблемы невероятно обременительны для практикующих психиатров, которые должны полагаться на свои уникальные человеческие навыки, чтобы способствовать терапевтическому взаимопониманию со своими пациентами и разрабатывать индивидуальные методы лечения. Хотя исследования и разработки ресурсов психического здоровья на основе технологий продолжают улучшаться, эти приложения не предназначены для замены клинического лечения какого-либо психического состояния. Этот факт был озвучен во время наших специальных семинаров AI Design Sprint. Именно поэтому мы решили, что приложение Amygdala упростит сотрудничество между пациентами и специалистами. Амигдала проводит дистанционные терапевтические сеансы, которые так важны в мире социальной дистанции и полезны для людей, которым раньше приходилось путешествовать или добираться до своего специалиста подолгу. Клиницисты получают доступ к данным, сообщаемым их пациентами, а также к анализу и рекомендациям AI. Используя данные приложения отдельных людей, включая контекстную информацию, личные характеристики, цели и результаты, о которых сообщают сами люди, приложение может рекомендовать наиболее эффективные вмешательства и методы лечения с учетом индивидуальных факторов и условий. Благодаря этому специалисты могут сосредоточиться на индивидуальной терапии, которую они предоставляют.

Что дальше? #

ИИ все чаще становится частью цифровой медицины и будет способствовать исследованиям и практике психического здоровья. Текущие и предстоящие достижения в области искусственного интеллекта в ближайшие годы трансформируют психологическое и когнитивное здоровье. Учитывая эти достижения, специалистам в области здравоохранения, проектировщикам систем ИИ и разработчикам важно знать о текущих и появляющихся возможностях, проблемах и возможностях, которые ИИ привносит в области поведенческого и психического здоровья. Как и в других секторах, и здравоохранение ничем не отличается, когда мы думаем об искусственном интеллекте, всегда есть надежда, шумиха, обещание и опасность. Мы должны понимать, что ИИ сам по себе не может вылечить болезни здравоохранения и что новые технологии создают новые и потенциально недооцененные проблемы. Обнаружение новых взаимосвязей между психическими заболеваниями и скрытыми переменными в значительной степени зависит от наличия огромных высококачественных наборов данных. Алгоритмы ИИ будут разрабатываться на основе новых источников данных, и наше будущее в этой области зависит от тесного сотрудничества между специалистами по обработке данных, разработчиками ИИ и клиницистами. Наконец, что также очень важно, так это то, что нашу культуру необходимо изменить, чтобы услуги в области психического здоровья были более приемлемыми и менее стигматизированными. Здесь уже очень помогает популяризация проблем и возможных программных решений.

Первоначально опубликовано на https://nexocode.com 19 ноября 2020 г.

Хотите больше от команды Nexocode? Следуйте за нами в Medium, Twitter и LinkedIn. Хотите вместе творить волшебство? Мы нанимаем!