Tehisintellekt võib aidata ennustada, kes antidepressantidele reageerib

Tehisintellekt (AI) on tuvastanud spetsiifilised ajutegevuse skeemid depressioonis inimestel, kes reageerivad teatud antidepressantidele vähem, näitavad kaks uut uuringut, mida juhtis Texase ülikooli (TÜ) edela meditsiinikeskuse teadlased Dallases.

Uuringud on osa suurest riiklikust uuringust (EMBARC), mille eesmärk on kehtestada bioloogial põhinevad objektiivsed strateegiad meeleoluhäirete ravimiseks ja minimeerida ravi määramise katseid ja vigu. Õnnestumise korral kavatsevad teadlased õige ravi leidmise tõenäosuse suurendamiseks kasutada selliseid teste nagu aju pildistamine ja vereanalüüsid.

"Peame äraarvamismängu lõpetama ja leidma objektiivsed meetmed toimivate sekkumiste väljakirjutamiseks," ütles dr Madhukar Trivedi, kes jälgib EMBARC-i ja on TÜ Southwesterni depressiooniuuringute ja kliinilise hoolduse keskuse asutajadirektor.

"Depressiooniga inimesed kannatavad juba lootusetuse käes ja probleem võib veelgi süveneda, kui nad võtavad ebaefektiivseid ravimeid."

Uuringutes, milles osales enam kui 300 osalejat, kasutati pildistamist ajutegevuse analüüsimiseks nii puhkeseisundis kui ka emotsioonide töötlemisel. Mõlemas uuringus osales terve kontrollrühm ja depressiooniga inimesed, kes said antidepressante või platseebot.

Neist, kes said ravimeid, leidsid teadlased seoseid aju juhtmestiku ja selle kohta, kas osaleja paraneb tõenäoliselt kahe kuu jooksul pärast antidepressandi võtmist.

Trivedi ütles, et aju aktiivsuse pildistamine erinevates olekutes on oluline, et saada täpsem pilt depressiooni avaldumisest konkreetsel patsiendil. Mõne inimese jaoks tulevad tema sõnul asjakohasemad andmed nende aju puhkeseisundist, samas kui teistel on emotsionaalne töötlemine kriitiline komponent ja parem ennustaja antidepressandi toimimisele.

"Depressioon on keeruline haigus, mis mõjutab inimesi erineval viisil," ütles ta. "Nii nagu tehnoloogia suudab meid tuvastada sõrmejälgede ja näokujutiste abil, näitavad need uuringud, et saame piltide abil tuvastada inimeste konkreetsed depressiooni allkirjad."

Teadlased analüüsisid 16-nädalase uuringu EMBARC andmeid, milles hinnati raske depressiivse häirega patsiente aju pildistamise ning erinevate DNA, vere ja muude testide abil. Eesmärk oli käsitleda murettekitavat järeldust varasemast Trivedi juhitud uuringust, mis näitas, et kuni kaks kolmandikku patsientidest ei reageeri piisavalt oma esimesele antidepressandile.

EMBARCi esimene 2018. aastal avaldatud uuring keskendus sellele, kuidas aju elektriline aktiivsus võib näidata, kas patsiendil on tõenäoliselt kõige tavalisem antidepressantide klass SSRI (selektiivne serotoniini tagasihaarde inhibiitor).

Leiule on järgnenud seotud uuringud, mis tuvastavad SSRI-de muid ennustavaid teste, viimati uuringus avaldatud puhkeoleku aju pildistamise uuring Ameerika psühhiaatriaajakiri ja teine ​​pildistamise uuring, mis avaldati aastal Loodus Inimkäitumine.

Teises pildistamise uuringus tegid teadlased tehisintellekti abil kindlaks seosed antidepressandi efektiivsuse ja selle vahel, kuidas patsiendi aju töötleb emotsionaalset konflikti.

Aju pildistamisel osalejatele näidati kiireid järjest fotosid, mis pakkusid mõnikord vastakaid sõnumeid, näiteks vihane nägu sõnaga "õnnelik" või vastupidi. Igal osalejal paluti enne järgmise pildi juurde klõpsamist lugeda fotol olev sõna.

Selle asemel, et jälgida ainult närvipiirkondi, mis arvatakse olevat antidepressantide kasulikkuse prognoosimisel asjakohased, kasutasid teadlased masinaõpet kogu aju aktiivsuse analüüsimiseks.

"Meie hüpoteesid selle kohta, kuhu otsida, pole välja paistnud, nii et tahtsime proovida midagi muud," ütles Trivedi.

Tehisintellekt tuvastas konkreetsed ajupiirkonnad, sealhulgas külgmised prefrontaalsed ajukoored, mis olid kõige olulisemad ennustamaks, kas osalejad saavad SSRI-st kasu. Tulemused näitasid, et osalejad, kellel olid emotsionaalse konflikti ajal ebanormaalsed närvivastused, paranevad vähem tõenäoliselt kaheksa nädala jooksul pärast ravimi kasutamist.

Allikas: TÜ Edela-meditsiinikeskus