«Сотни препаратов были разработаны для лечения болезни Альцгеймера», - говорит доктор Шахар Арзи, заведующий Лабораторией вычислительной нейропсихиатрии в Медицинском центре Еврейского университета в Иерусалиме. – «Вы знаете, сколько из них признаны эффективными? Ноль!"
Но, если бы была возможность диагностировать пациентов на доклинических стадиях заболевания, терапия некоторыми биологическими препаратами, доказавшими свою эффективность в других областях неврологии, могла бы оказаться очень успешной.
Система, которую назвали «Кларой» (отсылка к «clarity of mind», что означает ясность ума), представляет собой чат-бот, созданный на основе искусственного интеллекта. Он задает пациентам вопросы об их самочувствии, взаимоотношениях с другими людьми, местах и событиях в их жизни. Затем «Клара» сравнивает полученную информацию с данными, хранящимися в компьютере, и разрабатывает персонализированный тест, позволяющий диагностировать болезнь Альцгеймера на ранней стадии у конкретного пациента. В ходе клинических испытаний ученые выяснили, что точность их метода превышает 95%.
Работая над разработкой «Клары», Арзи использовал относительно недавно появившиеся знания о том, как работает мозг, и как на него влияет болезнь Альцгеймера. Прежде всего, она затрагивает «систему ориентации», контролирующую то, как человек относится к внешнему миру. «Память проверить несложно», - говорит Арзи. – «Достаточно назвать пациенту три слова и попросить его повторить их. С системой ориентации все не так просто.
Например, пациент может хорошо помнить такие события, как убийство президента США Джона Кеннеди и выборы Барака Обамы, но путаться в том, какое из них произошло первым. Или больной может узнавать и различать своего лечащего врача и супруга, но не может сказать, кто из них стоит к нему ближе.
Ориентация измеряется с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии. Мозг пациента отображается по-другому, когда он видит собственного или чужого ребенка. «Поразительно, насколько система ориентирования пересекается с механизмами мозга, затрагиваемыми деменцией», - говорит Арзи.
На ранних стадиях болезни Альцгеймера в системе ориентирования появляются нарушения, но люди все еще могут компенсировать это, используя другие ресурсы мозга, такие как память. Многие из них начинают писать для себя напоминания. Возможно, их производительность при этом несколько снижается, но они все еще могут добиться желаемого результата».
Явные симптомы болезни появляются только тогда, когда функция обеих систем, как ориентации, так и памяти ухудшается до определенного уровня. Только тогда люди обращаются к врачам за помощью. На этом этапе предоставить эффективное лечение уже практически невозможно.
Особенность «Клары» заключается в том, что задаваемые ею вопросы касаются персональной системы ориентации пациентов. Это не просто тест на проверку памяти и других когнитивных функций.
Изначально Арзи создавал чат-бота, который собирал бы информацию о пациентах из Facebook и других соцсетей. Это была наша первоначальная задумка, на написание кода к которой мы потратили два года. А когда код был готов, разразился скандал, связанный с компанией Cambridge Analytica. Это частная английская компания, которая использовала находившиеся в открытом доступе данные о пользователях Facebook, чтобы изменить ход выборов в Америке, проходивших в 2016 году. Facebook среагировал, отключив функционал, дававший доступ третьим лицам к персональным данным пользователей. Арзи пришлось начать все сначала.
Это был один из тех редких случаев, когда неожиданные трудности оказались израильским ученым только на руку. Арзи говорит, что сведения, полученные из Facebook, не были достаточно информативными, а использование искусственного интеллекта помогло исправить эту проблему.
Создатели «Клары» надеются, что программа будет доступна как государственная услуга в кабинетах врачей, а также ее можно будет загружать на мобильные устройства или компьютеры. Пилотные версии уже поддерживают несколько языков. Пока программа не готова выйти в широкий доступ. Арзи говорит, что они находятся на стадии доказательства эффективности ИИ и теории двух систем (ориентации и памяти).
На данный момент «Клара» находится на второй фазе пятилетнего исследования в Гарварде, целью которого является сравнение данных, полученных системой, с данными маркеров болезни Альцгеймера, полученных с помощью ПЭТ-сканирования, количественной и функциональной МРТ и других нейропсихологических тестов. Медицинским центром Ассута в Тель-Авиве в течение последнего года проводилось собственное испытание «Клары» с применением комбинации ПЭТ и функциональной МРТ.
