https://news-mockwa.ru

Ученые Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта разработали новый способ выявления нарушений работы головного мозга по аудиозаписи человеческой речи. По мнению авторов, эта технология позволит врачам проводить первичный скрининг пациентов с когнитивными нарушениями.

Когнитивные нарушения проявляются в снижении памяти, умственных способностей и других познавательных функций, что иногда может быть незаметно на ранних этапах и маскироваться под усталость или возрастные изменения. Однако такие симптомы нередко становятся первыми признаками деменции и других серьезных заболеваний мозга.

Ранняя диагностика подобного рода нарушений представляет собой сложную задачу, поскольку существующие методы часто требуют много времени, денег или недоступны для широкой аудитории. Исследования показывают, что на начальных стадиях изменения отражаются на речи: меняются интонация, темп, структура предложений.

Команда исследователей поставила цель определить когнитивные отклонения только по записи голоса с помощью нейросетевой системы. При этом они отказались от традиционных медицинских тестов, привычных для врачей, а сосредоточились на анализе особенностей самой речи.

Модель, созданная в университете, способна выделять как смысловые, так и звуковые характеристики речи, рассказал младший научный сотрудник Балтийского центра нейротехнологий и искусственного интеллекта Глеб Осадчий. По его словам, если человек интуитивно может заметить изменения в чьем-то голосе, то система делает это с помощью статистических методов: она анализирует речь пациента, сопоставляя ее с голосовыми записями как здоровых людей, так и тех, у кого диагностированы когнитивные расстройства. Так определяется вероятность наличия проблемы.

При стандартном обследовании пациента обычно просят описать изображение, после чего врач оценивает его речь с точки зрения наличия нарушений. Новая модель автоматизирует этот процесс, дополнительно анализируя 88 звуковых параметров — от особенностей произнесения до количества пауз, дрожания голоса, вариаций громкости и других характеристик. Для обучения нейросети исследователи использовали записи как людей с диагностированными когнитивными нарушениями, так и здоровых.

Отмечается, что этот метод не ставит конкретный диагноз, но может применяться для предварительного скрининга — как дополнительный инструмент для поддержки принятия врачебных решений.

Исследователи планируют доработать технологию до уровня готового к внедрению медицинского продукта. Для этого им необходимо собрать большую базу аудиозаписей, что возможно при активном сотрудничестве с клиниками. В настоящее время налаживается партнерство с медицинскими учреждениями.

Результаты работы были представлены на XV Международной мультиконференции "Биоинформатика регулирования и структуры геномов / системная биология" в Новосибирске.