Ізраїльський чат-бот зможе діагностувати ранні стадії хвороби Альцгеймера

В основі роботи чат-бота, який все ще знаходиться на стадії тестування, лежить розуміння того, що перш ніж вплинути на пам'ять, хвороба Альцгеймера негативно впливає на так звану систему орієнтування головного мозку.

«Для лікування найпоширенішої форми деменції були розроблені сотні ліків, – говорить доктор Шахар Арзі, директор психоневрологічної лабораторії клініки. – Хочете дізнатися, скільки з них були визнані ефективними? Нуль».

Але якби недуг можна було виявляти на доклінічних стадіях, можливо, деякі з нових біологічних препаратів, що демонструють вражаючі результати в інших областях неврології, могли б бути ефективними на ранніх етапах розвитку хвороби Альцгеймера.

Разом з колегами доктор Арзі розробив комп'ютерну систему для виявлення ранніх ознак деменції. Система, названа «Кларою» (натяк на ‘clarity of mind’ – ясність розуму), є чат-ботом на основі штучного інтелекту, який ставить пацієнтам питання про них самих, їхнє ставлення до людей, місць і подій. Потім вона використовує машинне навчання для порівняння отриманої інформації з вихідними даними і створює комп'ютерний тест, призначений для конкретної людини, який може діагностувати у нього початкову стадію хвороби Альцгеймера.

Згідно з результатами дослідження, яке команда опублікувала в виданні Proceedings of the National Academy of Sciences і науковому журналі Neuropsychology, що видається Американською психологічною асоціацією, точність нового методу досягає 95%. При розробці «Клари» фахівці спиралися на відносно нещодавно отримані дані про роботу мозку і те, що відбувається з ним під час хвороби Альцгеймера.

Деменція впливає на «систему орієнтування» мозку, яка визначає, як людина взаємодіє з зовнішнім світом. «Перевірити пам'ять легко, – говорить Арзі. – Я дам вам три слова, а потім через деякий час попрошу повторити їх. Але перевірити орієнтування зовсім непросто». Наприклад, пацієнт може пам'ятати як вбивство президента Джона Кеннеді, так і вибори Барака Обами, але йому важко сказати, яке з цих подій сталося раніше. Або він може впізнавати свого чоловіка (дружину) і свого лікаря, але не може сказати, хто з них стоїть до нього ближче.

Орієнтування можна оцінити за допомогою функціональної магнітно-резонансної томографії. Коли ви побачите фотографію своєї доньки, ваш мозок буде реагувати зовсім інакше, ніж при вигляді знімка чиєїсь іншої дитини. «Перетин між тим, як сама людина ставиться до оточуючого її світу, і механізмами мозку, які порушує хвороба Альцгеймера, вражає», – говорить доктор Арзі.

За його словами, на доклінічних стадіях деменції система орієнтування починає функціонувати гірше, але люди все ще можуть компенсувати ці погіршення за рахунок використання інших ресурсів, таких як пам'ять. «Вони можуть писати собі записки-нагадування, наприклад. І хоча на це потрібно витрачати більше зусиль, людина все ще здатна отримати потрібний результат», – говорить доктор.

Тільки коли обидві системи – орієнтування і пам'ять – долають певний поріг, хвороба стає очевидною. Тільки тоді люди звертаються за допомогою, але для ефективного лікування вже занадто пізно.

Основною особливістю «Клари» є те, що вона ставить питання, спираючись на персональну систему орієнтування пацієнта; це не загальні питання, які стосуються пам'яті та інших когнітивних функцій.

Як створювалася технологія

Первісний задум Арзі полягав у тому, щоб запустити чат-бота і отримувати інформацію з Facebook та інших соціальних мереж: «Це те, над чим ми працювали на самому початку, витративши два роки на написання відповідного коду». І коли все було готово, спалахнув скандал з Cambridge Analytica.

Cambridge Analytica була консалтинговою фірмою, яка займалася збором і аналізом наявних у відкритому доступі даних користувачів Facebook, щоб вплинути на голосування на американських виборах 2016 року. У відповідь Facebook вимкнув функцію, яка дозволяла третім особам отримувати доступ до даних користувача. Ця історія змусила Арзі та його команду почати все з нуля.

«Це був той випадок, про який кажуть: не було б щастя, так нещастя допомогло, – згадує доктор. – Інформація, яку ми отримували з Facebook, не була ідеальною, і рішення використовувати штучний інтелект виявилося набагато більш вигідним».

Автори припускають, що «Клара» буде безкоштовною і доступною через лікарські кабінети та установку відповідного додатку на мобільні пристрої та комп'ютери. Пілотні Android- та веб-версії поки підтримують лише англійську, іврит, китайську та португальську мови. Версії на французькій, російській, арабській та японській зараз знаходяться на стадії розробки.

«Поки «Клара» ще не готова до «виходу в світ». Ми все ще тестуємо ефективність використаного інтелектуального агента, – зазначає Арзі. Зараз йде другий рік п'ятирічного тестування в Гарварді, яке повинно порівняти дані, зібрані системою, з даними про маркери хвороби Альцгеймера, отриманими за допомогою позитронно-емісійної томографії, кількісної та функціональної МРТ та інших нейропсихологічних тестів.

Протягом останнього року тель-авівський медичний центр Ассута проводить власні випробування «Клари» з використанням ПЕТ і функціональної МРТ.

Безпеку даних, що збираються чат-ботом, допомогла забезпечити ізраїльська компанія Guardicore, що спеціалізується на кібербезпеці. «Коли ми зв'язалися з ними, ми наполягали на одному умові: щоб над проектом працювали тільки добровольці, – згадує Арзі. – Я приїхав в офіс компанії і прочитав лекцію, на якій були присутні сто людей. В кінці я запитав, хто хотів би стати волонтером, – всі сто підняли руки».

Дух волонтерства пронизує всю історію «Клари». Одного разу Арзі приїхав до Бразилії, щоб продемонструвати свою систему. Там він зустрів волонтера, який запропонував перевести чат-бота на португальську мову. Він сказав: «Я не можу привести всіх пацієнтів до кращих лікарів, але я можу купити планшети, привезти їх у села і навчити людей користуватися ними».