Начало психоза можно предсказать до того, как он произойдет, используя инструмент машинного обучения, который может классифицировать МРТ-сканирование мозга на здоровых и тех, кто подвержен риску психотического эпизода.
Международный консорциум, в который входят исследователи из Токийского университета, использовал классификатор для сравнения сканов более 2000 человек из 21 точки мира. Около половины участников были идентифицированы как имеющие клинически высокий риск развития психоза.
Используя данные обучения , классификатор с точностью 85% различал людей, которые не входили в группу риска, и тех, кто позже испытал явные психотические симптомы. Используя новые данные, точность оказалась на 73%. Работа опубликована в журнале Molecular Psychiatry .
Этот инструмент может быть полезен в будущих клинических условиях, поскольку, хотя большинство людей, страдающих психозом, полностью выздоравливают, более раннее вмешательство обычно приводит к лучшим результатам с меньшим негативным воздействием на жизнь людей.
Любой может испытать психотический эпизод, который обычно включает в себя бред, галлюцинации или дезорганизованное мышление. Не существует единой причины, но она может быть вызвана болезнью или травмой, травмой, употреблением наркотиков или алкоголя , приемом лекарств или генетической предрасположенностью.
Хотя психоз может быть пугающим или тревожным, он поддается лечению, и большинство людей выздоравливают. Поскольку чаще всего первый эпизод возникает в подростковом или раннем взрослом возрасте, когда мозг и тело претерпевают большие изменения, может быть сложно выявить молодых людей, нуждающихся в помощи.
«Максимум только 30% клинических лиц высокого риска впоследствии имеют явные психотические симптомы, а у остальных 70% их нет», — объяснил доцент Синсуке Койке из Высшей школы искусств и наук Токийского университета.
«Поэтому клиницистам нужна помощь в выявлении тех, у кого будут продолжаться психотические симптомы, используя не только субклинические признаки, такие как изменения в мышлении, поведении и эмоциях, но и некоторые биологические маркеры».
Консорциум исследователей работал вместе над созданием инструмента машинного обучения, который использует МРТ головного мозга для выявления людей, подверженных риску психоза, до его начала.
Предыдущие исследования с использованием МРТ головного мозга показали, что структурные различия возникают в мозге после начала психоза. Однако, как сообщается, впервые были выявлены различия в мозге тех, кто находится в группе очень высокого риска, но еще не испытал психоза.
Команда из 21 учреждения в 15 разных странах собрала большую и разнообразную группу участников из подростков и молодежи.
По словам Койке, исследование психотических расстройств с помощью МРТ может быть сложной задачей, поскольку различия в развитии мозга и в аппаратах МРТ затрудняют получение очень точных и сопоставимых результатов. Кроме того, у молодых людей может быть трудно отличить изменения, происходящие в результате типичного развития, от изменений, вызванных психическим заболеванием.
«Различные модели МРТ имеют разные параметры, которые также влияют на результаты», — объяснил Койке. «Как и в случае с камерами, различные инструменты и характеристики съемки создают разные изображения одной и той же сцены, в данном случае мозга участника. Однако мы смогли исправить эти различия и создать классификатор, который хорошо настроен для прогнозирования начала психоза».
Участники были разделены на три группы людей с высоким клиническим риском: те, у кого позднее развился психоз; те, у кого не развился психоз; и люди с неопределенным статусом последующего наблюдения (всего 1165 человек для всех трех групп) и четвертая группа здоровых людей для сравнения (1029 человек).
Используя снимки, исследователи обучили алгоритм машинного обучения выявлять закономерности в анатомии мозга участников. Из этих четырех групп исследователи использовали алгоритм, чтобы разделить участников на две основные группы интересов: здоровые люди из контрольной группы и люди из группы высокого риска, у которых позже развились явные психотические симптомы.
При обучении инструмент классифицировал результаты с точностью 85%, а в финальном тесте с использованием новых данных он был точен на 73% при прогнозировании того, какие участники подвергаются высокому риску развития психоза. Основываясь на результатах, команда считает, что проведение МРТ головного мозга людям, имеющим клинически высокий риск, может быть полезно для прогнозирования будущего возникновения психоза.
«Нам еще предстоит проверить, будет ли классификатор хорошо работать с новыми наборами данных. Поскольку часть используемого нами программного обеспечения лучше всего подходит для фиксированного набора данных, нам нужно создать классификатор, который сможет надежно классифицировать МРТ, полученные с новых мест и машин». задача, которую сейчас решает национальный проект по науке о мозге в Японии под названием Brain/MINDS Beyond», — сказал Койке.
«Если мы сможем сделать это успешно, мы сможем создать более надежные классификаторы для новых наборов данных, которые затем можно будет применить к реальным и рутинным клиническим условиям».
