Το έργο Amber του Alphabet χρησιμοποιεί τεχνητή νοημοσύνη για να προσπαθήσει να διαγνώσει την κατάθλιψη από τα εγκεφαλικά κύματα

Έργο Amber Alphabet X


X, εργαστήριο πειραματικής έρευνας και ανάπτυξης του Alphabet, που περιγράφεται λεπτομερώς σήμερα Έργο κεχριμπάρι, που είχε ως στόχο να κάνει τα εγκεφαλικά κύματα τόσο εύκολο να ερμηνευθούν όσο η γλυκόζη στο αίμα. Ο στόχος ήταν να αναπτυχθούν αντικειμενικά μέτρα κατάθλιψης και άγχους που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την υποστήριξη διαγνώσεων, θεραπειών και θεραπειών.

Υπολογίζεται ότι 17,3 εκατομμύρια ενήλικες στις Ηνωμένες Πολιτείες είχαν τουλάχιστον ένα μείζον καταθλιπτικό επεισόδιο, σύμφωνα με τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας των ΗΠΑ. Επιπλέον, το ποσοστό των ενηλίκων στις Ηνωμένες Πολιτείες που είχαν σοβαρές σκέψεις αυτοκτονίας αυξήθηκε κατά ,15% από το 2016-2017 έως το 2017-2018 – 460.000 περισσότερα άτομα από το σύνολο δεδομένων του περασμένου έτους. Αλλά με 1.000 πιθανούς συνδυασμούς συμπτωμάτων, η κατάθλιψη εκδηλώνεται διαφορετικά σε διαφορετικούς ανθρώπους. Οι σημερινές βαθμολογίες βασίζονται κυρίως σε συνομιλίες με γιατρούς ή σε έρευνες όπως το PHQ-9 ή GAD-7.

Η ομάδα της Amber προσπάθησε να συνδυάσει τεχνικές μηχανικής μάθησης με ηλεκτροεγκεφαλογραφία (EEG) για τη μέτρηση της σημαντικής ηλεκτρικής δραστηριότητας στον εγκέφαλο. Η έμπνευση προήλθε από την παρατήρηση ότι οι δραστηριότητες που μοιάζουν με παιχνίδι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αξιολόγηση της επεξεργασίας στο σύστημα ανταμοιβής του εγκεφάλου. Η ανταπόκριση του εγκεφάλου μετά τη νίκη ενός παιχνιδιού μειώνεται σε άτομα που έχουν κατάθλιψη, σε σύγκριση με εκείνους που δεν είναι.

Το X δεν είναι ο πρώτος που εφαρμόζει αλγόριθμους μηχανικής μάθησης σε αναγνώσεις EEG. Σε ένα έγγραφο που κυκλοφόρησε τον περασμένο Απρίλιο, οι ερευνητές της IBM αξιώθηκε να έχει αναπτύξει έναν αλγόριθμο ικανό να ταξινομήσει τις επιληπτικές κρίσεις με ακρίβεια μεγαλύτερη από 98,4%. Πράγματι, τα EEG έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως για τη μελέτη της κατάποσης, την ταξινόμηση των ψυχικών καταστάσεων και τη διάγνωση νευροψυχιατρικών διαταραχών όπως ο νευρογενής πόνος και επιληψία, καθώς και ένα ταξινομούν τα συναισθήματα.

Χρειάστηκε τρία χρόνια από την ομάδα της Amber για να δημιουργήσει ένα φορητό, χαμηλού κόστους, ερευνητικό σύστημα σχεδιασμένο για να διευκολύνει τη συλλογή δεδομένων EEG. Το ακουστικό ταιριάζει σαν καπάκι κολύμβησης και διαρκεί περίπου τρία λεπτά για να ρυθμιστεί, χρησιμοποιώντας τρεις αισθητήρες μεσαίας γραμμής σε Fz, Cz και Pz (βασικά κανάλια ή ηλεκτρόδια, για αξιολόγηση ανταμοιβής και γνωστικής λειτουργίας). Διαθέτει συνοδευτικό bioamp που μπορεί να υποστηρίξει έως και 32 κανάλια, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη συλλογή ηρεμίας EEG και σχετικών με συμβάντα δυνατοτήτων με λογισμικό που εμποδίζει τη δραστηριότητα με την πάροδο του χρόνου στη μέτρηση EEG.

Εκτός από τα ακουστικά, η ομάδα της Amber διερεύνησε πώς να χρησιμοποιεί νέες προσεγγίσεις στη μηχανική εκμάθηση για να μειώσει τον ανεπιθύμητο θόρυβο στις εγγραφές EEG. Συνεργαζόμενοι με το DeepMind, το ερευνητικό εργαστήριο βαθιάς μάθησης του Alphabet, προσάρμοσαν μεθόδους από την μη εποπτευόμενη εκμάθηση αναπαραγωγής, αποδεικνύοντας ότι προσεγγίσεις όπως οι αυτοκωδικοποιητές θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν για την εξάλειψη του θορύβου σήματος EEG χωρίς έναν άνθρωπο στο βρόχο. (Οι αυτόματοι κωδικοποιητές μαθαίνουν αναπαραστάσεις για σύνολα δεδομένων αγνοώντας τον θόρυβο.) Επιπλέον, η ομάδα της Amber προσέφερε απόδειξη της έννοιας ότι είναι δυνατό να εξαχθούν χαρακτηριστικά σχετικά με την ψυχική υγεία που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την πρόβλεψη κλινικών ετικετών όπως η καταθλιπτική διαταραχή. σοβαρή και γενικευμένη διαταραχή άγχους που βασίζεται σε συνέντευξη με έναν εμπειρογνώμονα ψυχικής υγείας. Σε αντίθεση με προηγούμενες μελέτες, η ομάδα της Amber ισχυρίστηκε ότι ήταν σε θέση να το κάνει αυτό για έναν μόνο συμμετέχοντα και όχι για μια ομάδα.

“Οι μέθοδοι μπόρεσαν να ανακτήσουν χρήσιμες αναπαραστάσεις σήματος από μεμονωμένες μελέτες EEG”, εξήγησε ο ηγέτης του Χ Obi Felten σε μια δημοσίευση ιστολογίου. “Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να είναι δυνατόν να αντληθούν κλινικά χρήσιμες πληροφορίες από την ηλεκτροφυσιολογία του εγκεφάλου με πολύ λιγότερα δείγματα δεδομένων από ό, τι παραδοσιακά χρησιμοποιούνται σε ερευνητικά εργαστήρια, τα οποία συχνά βασίζονται σε εκατοντάδες πειραματικές δοκιμές.”

Έργο Amber Alphabet X

Η ομάδα της Amber τελικά απέτυχε να βρει έναν μοναδικό βιοδείκτη για την κατάθλιψη και το άγχος. Ωστόσο, παρά τις αποτυχίες τους, κυκλοφόρησαν τα σχέδια υλικού, τα προγράμματα προβολής και τα ερεθίσματα που ανέπτυξαν ανοιχτού κώδικα στο GitHub. Από σήμερα το πρωί, το ακουστικό και το λογισμικό είναι διαθέσιμα με τα αποτελέσματα μιας μελέτης που πραγματοποιήθηκε στο Florida Point out College. Επιπλέον, η ομάδα της Amber συμφωνεί να μην διεκδικήσει τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας τους στο υλικό της Amber και να δωρίσει 50 ακουστικά EEG που δεν χρησιμοποιήθηκαν στα Sapien Labs, που διαχειρίζεται Πρόγραμμα ποικιλομορφίας ανθρώπινου εγκεφάλου να υποστηρίξει την έρευνα EEG σε χώρες με χαμηλό εισόδημα και με ομάδες που δεν εκπροσωπούνται.

«Ελπίζουμε ότι το άνοιγμα του συστήματος EEG και η δημοσίευση των τεχνικών μηχανικής μάθησης θα είναι πολύτιμο όχι μόνο για τους ειδικούς της EEG, αλλά και για την ευρύτερη ερευνητική κοινότητα ψυχικής υγείας, ίσως αποθαρρυμένη από την πολυπλοκότητα και κόστος εργασίας με την EEG πρώτα “, έγραψε ο Felten. “Υπάρχουν πολλές παγίδες στο δρόμο για τη λειτουργία της μέτρησης ψυχικής υγείας με δυνατότητα τεχνολογίας στον πραγματικό κόσμο και απαιτείται περισσότερη έρευνα … Η αντιμετώπιση των σημερινών προκλήσεων θα απαιτήσει νέες συνεργασίες μεταξύ επιστημόνων, γιατρών, τεχνολόγων, πολιτικών και ατόμων. με εμπειρία. “


Πώς οι επιχειρήσεις ξεκινούν την επικοινωνία:

Η πανδημία οδηγεί τις νεοσύστατες επιχειρήσεις να ρίξουν μια πιο προσεκτική ματιά στην άνοδο των λύσεων επικοινωνίας τους. Μάθε πως να




[via]