Πάρκινσον: Amazon Alexa και Google Home βοηθούν στην ανίχνευση

Μια επαναστατική εξέλιξη στον τομέα της νευρολογίας και της τεχνητής νοημοσύνης ανακοινώθηκε πρόσφατα από επιστήμονες υπολογιστών στο Πανεπιστήμιο του Ρότσεστερ. Δημιούργησαν ένα διαδικτυακό εργαλείο ελέγχου που βασίζεται στην ανάλυση της ομιλίας μέσω τεχνητής νοημοσύνης (AI) και μπορεί να ανιχνεύσει σημάδια της νόσου του Πάρκινσον με ακρίβεια σχεδόν 86%, σε μόλις λίγα δευτερόλεπτα. Η εργασία δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό npj Parkinson’s Disease και προσφέρει ελπίδα για πρώιμη ανίχνευση της ταχύτερα αναπτυσσόμενης νευρολογικής διαταραχής στον κόσμο.

Πώς Λειτουργεί το Εργαλείο

Το εργαλείο ζητά από τον χρήστη να απαγγείλει δύο σύντομες προτάσεις—γνωστές ως pangrams, φράσεις που περιέχουν και τα 26 γράμματα του αλφαβήτου: “The quick brown fox jumps over the lazy dog. The dog wakes up and follows the fox into the forest, but again the quick brown fox jumps over the lazy dog.”

Χρησιμοποιώντας το μικρόφωνο του υπολογιστή, η φωνή του χρήστη καταγράφεται και αναλύεται άμεσα από ένα μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης που ανιχνεύει λεπτές αποκλίσεις στην ομιλία που σχετίζονται με τη νόσο του Πάρκινσον. Η μέθοδος αυτή δεν αντικαθιστά την κλινική διάγνωση, όμως αποτελεί ένα προσβάσιμο και χαμηλού κόστους εργαλείο για πρώιμο εντοπισμό της ασθένειας—ειδικά σε απομακρυσμένες περιοχές όπου η πρόσβαση σε εξειδικευμένη φροντίδα είναι περιορισμένη.

Γιατί η Ομιλία Είναι Κρίσιμη

Η νόσος του Πάρκινσον επηρεάζει την κινητικότητα, αλλά και την ποιότητα της φωνής. Σύμφωνα με ερευνητές:

• Περίπου 89% των ατόμων με Πάρκινσον παρουσιάζουν αλλοίωση στην ομιλία.

• Η AI μπορεί να εντοπίσει παύσεις, αλλαγές στον τόνο, τη ροή, και ασυνήθιστες αναπνοές που συχνά εμφανίζονται νωρίς στην πορεία της νόσου.

• Η ακρίβεια του εργαλείου αγγίζει το 85,7%, προσφέροντας μια γρήγορη ένδειξη για περαιτέρω αξιολόγηση.

Η Τεχνολογία Πίσω από την Καινοτομία

Η ερευνητική ομάδα, υπό την καθοδήγηση του καθηγητή Ehsan Hoque, εκπαίδευσε το μοντέλο χρησιμοποιώντας δεδομένα από πάνω από 1.300 άτομα, με ή χωρίς Πάρκινσον. Οι ηχογραφήσεις έγιναν σε ποικίλα περιβάλλοντα: στο σπίτι, σε ιατρικά κέντρα, ακόμα και σε εξειδικευμένες μονάδες φροντίδας για τη νόσο. Ο φοιτητής υπολογιστών Abdelrahman Abdelkader εξηγεί:

«Ο τρόπος που κάποιος με Πάρκινσον προφέρει λέξεις, παύει ή “μπερδεύει” την άρθρωση, διαφέρει σημαντικά από κάποιον υγιή. Αυτές οι διαφορές αναγνωρίζονται από τα εξελιγμένα μοντέλα ήχου που εκπαιδεύτηκαν με εκατομμύρια δείγματα φωνής.» Το εργαλείο βασίζεται σε ημι-επιβλεπόμενα μοντέλα μηχανικής μάθησης, τα οποία εστιάζουν σε φυσικά πρότυπα φωνής και τα συγκρίνουν με τα δεδομένα αναφοράς.

Παγκόσμιες Επιπτώσεις και Προσβασιμότητα

Η προσβασιμότητα είναι βασικός στόχος των ερευνητών: «Υπάρχουν τεράστιες περιοχές στις ΗΠΑ και παγκοσμίως όπου η εξειδικευμένη νευρολογική φροντίδα είναι σπάνια. Ένα εργαλείο όπως αυτό μπορεί να λειτουργήσει προληπτικά σε οικιακά περιβάλλοντα, με τη χρήση δημοφιλών φωνητικών βοηθών όπως η Alexa ή το Google Home,» δηλώνει ο καθηγητής Hoque. Μάλιστα, διαδικτυακή επίδειξη του εργαλείου είναι ήδη διαθέσιμη, επιτρέποντας σε οποιονδήποτε ενδιαφέρεται να δοκιμάσει τον έλεγχο.

Προς μια Ολοκληρωμένη Προσέγγιση

Αν και η ομιλία είναι βασικός δείκτης, η νόσος του Πάρκινσον έχει πολυπαραγοντική έκφραση. Ο ερευνητής Tariq Adnan, διδακτορικός φοιτητής και συγγραφέας της μελέτης, επισημαίνει: «Συνδυάζοντας αυτήν την τεχνική με ανάλυση κινητικών δεξιοτήτων ή εκφράσεων προσώπου, μπορούμε να αναπτύξουμε μια πληρέστερη και πιο αξιόπιστη μέθοδο προ-διάγνωσης.» Το εργαστήριο του Πανεπιστημίου του Ρότσεστερ εργάζεται πάνω σε συνδυαστικά διαγνωστικά εργαλεία που ενοποιούν πολλαπλούς δείκτες της ασθένειας με στόχο τη μέγιστη αξιοπιστία και προσβασιμότητα.

Η χρήση της τεχνητής νοημοσύνης για την έγκαιρη ανίχνευση της νόσου του Πάρκινσον μέσα από την ομιλία αποτελεί ένα σημαντικό άλμα στην προληπτική ιατρική. Χωρίς κόστος, χωρίς εξειδικευμένο εξοπλισμό και με απλή φωνητική δοκιμή, το εργαλείο αυτό προσφέρει ελπίδα σε χιλιάδες ανθρώπους που μπορεί να ζουν με τη νόσο χωρίς να το γνωρίζουν. Η τεχνολογία γίνεται σύμμαχος της υγείας — κι αυτή η πρωτοβουλία το αποδεικνύει έμπρακτα.