https://peterburg-today.ru

Ученые Балтийского федерального университета имени И. Канта предложили новый способ выявления нарушений работы головного мозга с помощью анализа аудиозаписей человеческой речи. По мнению авторов разработки, эта технология может помочь врачам на этапе первичной диагностики у пациентов с когнитивными нарушениями.

Когнитивные нарушения проявляются снижением памяти, умственной работоспособности и других функций мозга по сравнению с нормой для конкретного человека. На начальных стадиях такие изменения часто маскируются под обычную усталость или возрастные особенности, но на самом деле могут указывать на деменцию или другие серьезные заболевания.

Ранняя диагностика когнитивных нарушений считается сложной задачей: современные методы требуют значительных затрат времени и ресурсов и не всегда доступны. Вместе с тем, изменения в интонации, темпе и структуре речи могут возникать даже на ранних этапах ухудшения состояния мозга.

Специалисты БФУ имени Канта создали нейросетевую мультимодальную модель, которая позволяет по записи голоса выявлять признаки когнитивных нарушений, не используя привычные врачебные тесты. Акцент был сделан на особенностях речи, таких как семантическое содержание и акустические характеристики.

По словам младшего научного сотрудника Балтийского центра нейротехнологий и искусственного интеллекта Глеба Осадчего, нейросеть способна зафиксировать отклонения в голосе, которые человек может уловить интуитивно, но при этом оценить их статистически, сопоставив данные с записями больных и здоровых людей. Исходя из полученной информации, система определяет вероятность наличия когнитивных нарушений по шкале от нуля до ста процентов.

В стандартной медицинской практике пациента просят описать изображение, чтобы врач мог оценить его речь на предмет нарушений. Новая модель дополнительно анализирует 88 различных звуковых параметров — от тембра голоса и количества пауз до изменения громкости и дрожи в голосе. Для обучения нейросети использовались записи речи как людей с расстройствами, так и здоровых участников.

Разработка предназначена не для постановки точных диагнозов, а для проведения предварительного скрининга и может стать частью системы поддержки врачебных решений. В ближайших планах исследователей — довести модель до внедрения в медицинскую практику. Для этого требуется собрать большую базу аудиозаписей пациентов, что возможно в тесном сотрудничестве с клиниками. Сейчас такие контакты уже налаживаются.

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