Ученые разработали алгоритм для выявления потенциальных самоубийц

Москва, 21:39, 02 Ноя 2017, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Упоминайте веские слова, такие как «смерть» или «похвала» тем, у кого есть суицидальные мысли, и нейроны в их мозгу активируются совершенно по-другому, чем у психически нормальных людей. Именно это обнаружили исследователи из Университета Питтсбурга и Университета Карнеги-Меллона, а также разработали алгоритмы для выявления самоубийц, используя данные сканирования мозга с помощью ФМРТ.

Ученые опубликовали результаты своего небольшого исследования в журнале Nature Human Behavior. Они надеются изучить большую группу людей и использовать данные для разработки простых тестов, которые могут использовать врачи для более быстрого выявления людей, которым грозит самоубийство.

Самоубийство является второй по значимости причиной смерти среди молодых людей, согласно данным Центров США по контролю и профилактике заболеваний. Но предсказать попытку самоубийства сложно. Существующие методы основаны на самоотчетности пациента через анкету или в интервью, что часто ненадежно.

«Терапевты, которые беседуют с пациентом, могут пропустить признаки, или сам пациент находиться в порядке во время интервью, но позже сдвинуться, или пациент может лгать», — поясняет Дэвид Брент, специалист по исследованиям самоубийств в Университете Питтсбурга в Пенсильвании.

«У пациентов могут быть причины не быть правдивыми — они не хотят, чтобы их госпитализировали», — говорит он. «Все эти факторы сговариваются против точного предсказания».

Тем не менее, сканирование мозга является довольно убедительным, особенно при анализе с помощью алгоритма, который Брент и его коллеги обнаружили.

«Мы пытаемся выяснить, что происходит в чьем-то мозгу, когда они думают о самоубийстве», — говорит Брент.

Сканы мозга потенциальных самоубийц полученные с использованием ФМРТ показывают, что веские слова, такие как «смерть», «беда», «беззаботность» и «похвала», вызывают различие закономерности деятельности мозга самоубийцы от мозга нормальных людей. Это означает, что эти люди думают об этих концепциях по-другому, чем все остальные, о чем свидетельствуют нейронные подписи.

Для идентификации этих нейронных сигнатур потребовалось использование алгоритмов машинного обучения (в данном случае классификаторов Гаусса Наивес Байеса).

«Человеку было бы очень трудно различить образец различий между одной группой людей и другой, который предполагает расчет уровней активации нескольких элементов в разных областях мозга», — говорит Марсель Смит, профессор психологии в Университете Карнеги Меллона в Питтсбурге.

Компьютер выполняет эту работу за несколько секунд.

Как проходило исследование

Для исследования набрали 34 добровольца в возрасте от 18 до 30 лет, половина из которых подвергалась риску самоубийства. Экспериментаторы показали участникам ряд слов, касающихся положительных и отрицательных аспектов жизни, или слов, связанных с самоубийством, и попросили их подумать об этих словах.

Затем исследователи записали с помощью МРТ мозговой кровоток, когда люди думали об этих словах, и подали данные в компьютер, указав, какие добровольцы подвергались риску самоубийства, а какие нет, чтобы алгоритмы узнали, как выглядят нейронные подписи в мозге человека-самоубийцы.

Сравнение участков мозга самоубийцы и нормального человека
Слева — человек с попытками самоубийства, справа — нормальный человек

Позже ученые протестировали алгоритмы, предоставив им новые нейронные подписи, чтобы увидеть, насколько хорошо они могут предсказать самоубийство. Классификатор сделал это с точностью 91%. Отдельно классификатор смог идентифицировать с точностью 94%, что добровольцы фактически попытались совершить самоубийство, а не только подумали об этом.

Итоги исследования

Поставить кого-то в машину ФМРТ, чтобы выяснить, являются ли они потенциально суицидальными, вероятно, непрактично, считают ученые. Вместо этого они надеются использовать полученные данные для разработки недорогих тестов или вопросников, которые могут более надежно оценить риск самоубийства, чем существующие методы.

Другие группы ученых также представили некоторые перспективные подходы к оценке самоубийств, в которых используются компьютерные технологии. Джон Пестян в Детской больнице Цинциннати и Луи-Филиппе Моренце разработали технологию, которая может оценивать качество голоса (лингвистические и акустические модели), которые указывают на риск самоубийства.