L'IA peut prédire le risque de psychose dans le langage courant
Le langage des gens pourrait révéler des indices sur leur risque futur de développer une psychose. Les scientifiques ont conclu cela après avoir étudié les caractéristiques subtiles du discours quotidien des gens.
Des chercheurs de l'Université Emory à Atlanta, GA, et de l'Université Harvard à Boston, MA, ont utilisé une technique d'apprentissage automatique pour analyser le langage dans un groupe de jeunes à risque.
Ils ont découvert qu'ils pouvaient prédire quels individus développeraient une psychose avec une précision de 93%.
Une récente npj schizophrénie Le document d'étude décrit comment l'équipe a développé et testé la méthode.
L'auteur principal de l'étude Phillip Wolff, professeur de psychologie à l'Université Emory, explique que des recherches antérieures avaient déjà établi que «des caractéristiques subtiles de la psychose future sont présentes dans le langage des gens». Cependant, a-t-il noté, "nous avons utilisé l'apprentissage automatique pour découvrir des détails cachés sur ces fonctionnalités."
Lui et ses collègues ont conçu leur approche d'apprentissage automatique pour mesurer deux variables linguistiques: la densité sémantique et l'utilisation de mots liés au son.
Ils ont conclu que «la conversion à la psychose est signalée par une faible densité sémantique et parle de voix et de sons».
La faible densité sémantique est une mesure de ce que l'équipe appelle la «pauvreté du contenu» ou l'imprécision.
«Ce travail», notent les auteurs, «est une étude de validation de principe démontrant que les indicateurs de la santé mentale future peuvent être extraits du langage naturel des personnes à l'aide de méthodes informatiques.»
Apprentissage automatique et symptômes de psychose
L'apprentissage automatique est un type d'intelligence artificielle dans lequel les ordinateurs «apprennent de l'expérience» sans que les scientifiques aient à programmer l'apprentissage explicitement.
Un système d'apprentissage automatique recherche des modèles dans un ensemble connu de données et décide quels modèles identifient des caractéristiques spécifiques. Après avoir «appris» quelles sont ces fonctionnalités, il peut les identifier sans relâche dans un nouvel ensemble de données.
L'apprentissage automatique peut détecter des tendances dans l'utilisation du langage par les gens que même les médecins qui ont suivi une formation pour diagnostiquer et traiter les personnes à risque de psychose peuvent ne pas remarquer.
«Essayer d'entendre ces subtilités dans les conversations avec les gens, c'est comme essayer de voir des germes microscopiques avec vos yeux», explique la première auteure de l'étude, Neguine Rezaii, membre du département de neurologie de la Harvard Medical School.
Cependant, il est possible d’utiliser l’apprentissage automatique pour trouver certains modèles subtils qui se cachent dans la langue des gens. «C’est comme un microscope pour détecter les signes avant-coureurs de la psychose», ajoute-t-elle.
Rezaii a commencé à travailler sur l'étude alors qu'elle était résidente au Département de psychiatrie et des sciences du comportement de l'École de médecine de l'Université Emory.
La psychose est un état d'esprit dans lequel il peut être difficile de faire la différence entre ce qui est réel et ce qui ne l'est pas.
Lorsqu'une personne entre dans cet état d'esprit, les médecins appellent cela un épisode psychotique. Au cours d'un tel épisode, les gens éprouvent des perceptions et des pensées perturbées. Les délires et les hallucinations sont des symptômes courants de la psychose.
Lors d'un épisode psychotique, une personne peut afficher un comportement inapproprié ou parler de manière incohérente. De plus, ils peuvent éprouver des troubles du sommeil et devenir socialement retirés, déprimés et anxieux.
Aux États-Unis, environ 3% des personnes connaîtront une période de psychose au cours de leur vie, selon les chiffres du National Institute of Mental Health, qui est l'un des National Institutes of Health (NIH).
Améliorer le diagnostic précoce du risque de psychose
La psychose est une caractéristique de la schizophrénie et d'autres problèmes de santé mentale graves à long terme.
Les signes avant-coureurs de la psychose commencent généralement entre le milieu et la fin de l'adolescence avec un ensemble de symptômes de psychose que les médecins décrivent comme un syndrome prodromique.
Environ 25 à 30% des adolescents qui développent un syndrome prodromique développeront une maladie psychotique telle que la schizophrénie.
À partir d'entretiens et de tests de capacité cognitive, les médecins ayant la formation appropriée peuvent généralement prédire quelles personnes atteintes du syndrome prodromique développeront une psychose avec une précision d'environ 80%.
Les scientifiques essaient diverses approches pour améliorer ce taux de prédiction et rendre le processus de diagnostic plus précis et plus simple. L'apprentissage automatique est l'une de ces approches.
Le professeur Wolff et son équipe ont commencé leur étude en demandant à leur système d'apprentissage automatique d'identifier les normes linguistiques de la conversation quotidienne.
Ils ont alimenté les conversations en ligne du système de 30 000 utilisateurs de Reddit. Reddit est une plateforme d'actualités, de classification de contenu et de discussion en ligne où les utilisateurs enregistrés peuvent converser sur divers sujets.
L'équipe a utilisé le logiciel Word2Vec pour analyser des mots individuels dans la conversation. Le logiciel cartographie les mots de sorte que ceux qui ont des significations similaires sont proches les uns des autres dans «l'espace sémantique», tandis que ceux qui ont des significations très différentes sont éloignés les uns des autres.
Les chercheurs ont ajouté un autre programme au système pour étendre sa capacité à analyser la sémantique. Des études antérieures ont limité cette analyse à la mesure de la cohérence sémantique, qui examine la façon dont les gens utilisent les mots à travers les phrases.
Cependant, la densité sémantique va plus loin et évalue également la manière dont les gens organisent leurs mots en phrases. L'équipe suggère qu'il s'agit d'un meilleur indicateur des processus mentaux que les gens utilisent pour former des phrases.
Après avoir formé le système d'apprentissage automatique à établir une «base de référence normale», l'équipe a ensuite alimenté les conversations des entretiens diagnostiques de 40 participants à l'étude longitudinale du prodrome nord-américain (NAPLS).
NAPLS est un projet multisite de 14 ans qui vise à améliorer la capacité des médecins à diagnostiquer les jeunes qui pourraient être à risque de développer une psychose et à en comprendre les raisons.
L'équipe a ensuite comparé l'analyse d'apprentissage automatique des conversations NAPLS avec les données de base. Ils l'ont également comparé aux données de suivi qui ont montré quels participants ont développé une psychose.
Les résultats ont révélé que les participants qui ont développé plus tard une psychose avaient tendance à utiliser plus de mots liés au son que la ligne de base, et qu'ils utilisaient également plus fréquemment des mots de signification similaire.
«Si nous pouvons identifier plus tôt les personnes à risque et utiliser des interventions préventives», explique la co-auteure la professeure Elaine Walker, «nous pourrions peut-être remédier aux déficits.»
«Il existe de bonnes données montrant que des traitements comme la thérapie cognitivo-comportementale peuvent retarder l'apparition et peut-être même réduire la survenue de psychose», ajoute-t-elle.
L'équipe rassemble maintenant des collections de données plus étendues et prévoit de tester la nouvelle technique d'apprentissage automatique avec d'autres affections cérébrales et psychiatriques, telles que la démence.
«Cette recherche est intéressante non seulement pour son potentiel à révéler davantage la maladie mentale, mais aussi pour comprendre comment fonctionne l'esprit - comment il rassemble les idées.»
Professeur Phillip Wolff
