Maschinelles Lernen kann helfen, Schizophreniepatienten zu diagnostizieren und zu behandeln
Durch den Einsatz von maschinellem Lernen können psychiatrische Forscher Analysetechniken auf große Datenmengen anwenden. Dies gibt Wissenschaftlern die beispiellose Möglichkeit, komplexe Gehirnmuster, Gene und Verhaltensweisen zu kategorisieren und zu vergleichen, um wichtige Einblicke in die Natur einer bestimmten psychischen Erkrankung zu erhalten.
Eine neue kanadische Studie bringt uns der Idee näher, dass maschinelles Lernen eines Tages eine wichtige Rolle bei der Diagnose und Behandlung von psychischen Störungen spielen könnte.
Die Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Molekulare Psychiatrieverwendeten einen Algorithmus zum maschinellen Lernen, um funktionelle Magnetresonanztomographien (MRT) von neu diagnostizierten Schizophreniepatienten, zuvor unbehandelten Schizophreniepatienten und gesunden Probanden zu untersuchen.
Durch die Messung der Verbindungen des oberen temporalen Kortex des Gehirns mit anderen Hirnregionen konnte der Algorithmus Schizophreniepatienten mit einer Genauigkeit von 78 Prozent erfolgreich identifizieren. Es wurde auch mit einer Genauigkeit von 82 Prozent vorhergesagt, ob ein Patient positiv auf das Antipsychotikum Risperidon reagieren würde oder nicht.
"Dies ist der erste Schritt, aber letztendlich hoffen wir, zuverlässige Biomarker zu finden, die Schizophrenie vorhersagen können, bevor die Symptome auftreten", sagte Studienleiter Bo Cao, Assistenzprofessor für Psychiatrie an der Universität von Alberta.
„Wir möchten auch maschinelles Lernen nutzen, um den Behandlungsplan eines Patienten zu optimieren. Es würde den Arzt nicht ersetzen. Mit Hilfe des maschinellen Lernens wäre es in Zukunft ein guter Schritt nach vorne, wenn der Arzt beim ersten Besuch das beste Medikament oder Verfahren für einen bestimmten Patienten auswählen kann. “
Cao führte die Studie mit Xiang Yang Zhang vom Health Science Center der Universität von Texas in Houston durch.
Rund einer von 100 Menschen wird eine Schizophrenie entwickeln, eine schwere und behindernde psychiatrische Störung, die durch Wahnvorstellungen, Halluzinationen und kognitive Beeinträchtigungen gekennzeichnet ist. Die meisten Patienten mit Schizophrenie entwickeln die Symptome früh im Leben und werden jahrzehntelang kämpfen.
Laut Cao ist die frühzeitige Diagnose von Schizophrenie und vielen psychischen Störungen eine ständige Herausforderung. Die Entwicklung einer personalisierten Behandlungsstrategie beim ersten Besuch eines Patienten ist auch für viele Kliniker eine Herausforderung.
Die Behandlung wird häufig durch einen Versuch-und-Irrtum-Stil bestimmt. Wenn ein Medikament nicht gut wirkt, kann der Patient unter anhaltenden Symptomen und Nebenwirkungen leiden und das beste Zeitfenster verpassen, um die Krankheit zu kontrollieren und zu behandeln.
Cao hofft, die Arbeit auf andere psychische Erkrankungen wie depressive und bipolare Störungen ausweiten zu können. Während die ersten Ergebnisse der Diagnose und Behandlung von Schizophrenie ermutigend sind, sagt Cao, dass weitere Validierungen an großen Proben erforderlich sein werden.
"Es wird eine gemeinsame Anstrengung von Patienten, Psychiatern, Neurowissenschaftlern, Informatikern und Forschern anderer Disziplinen sein, bessere Werkzeuge für eine präzise psychische Gesundheit zu entwickeln", sagte Cao.
Quelle: Fakultät für Medizin und Zahnmedizin der Universität von Alberta
