美國科學(xué)家利用機器學(xué)習(xí)，用30個單詞發(fā)現(xiàn)有自殺想法的病人

　　澎湃新聞記者 賀梨萍

　　據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計，每年約有80萬人死于自殺，而自殺也已成為當(dāng)下威脅年輕人死亡的第二大因素。但作為心理健康臨床醫(yī)生來說，評估患者自殺風(fēng)險儼然成為最具挑戰(zhàn)性的問題。美國科學(xué)家最新的一項研究顯示，這種靠主觀判斷的方法或可終結(jié)，利用機器學(xué)習(xí)診斷將會取而代之。

　　北京時間10月31日，國際學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）子刊《自然-人類行為》（Nature Human Behaviour）發(fā)表了美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)Marcel Adam Just等人的最新研究，利用機器學(xué)習(xí)技術(shù)表征人腦內(nèi)自殺、積極、消極等相關(guān)概念，可以高度準(zhǔn)確地區(qū)分具有自殺意圖的患者和健康對照組。該方法還可以進一步區(qū)分出，在具有自殺想法的人中哪些已做出過自殺嘗試，而哪些還沒有。

　　論文中指出，來自醫(yī)生甚至自殺患者本人的自殺報告實際效果通常不佳。就自殺患者而言，他們往往會掩飾自己的自殺意圖，這原本就是他們自殺計劃的一部分，另外這至少可以讓他們避免受到更多的限制對待。數(shù)據(jù)顯示，大約80%死于自殺的病人在其和心理醫(yī)療專業(yè)人員的最后一次對話中都否認(rèn)自己有自殺意圖。

　　Marcel Adam Just等人認(rèn)為在自殺患者臨床治療中，亟需一種不依賴于自我報告的自殺風(fēng)險診斷方法。在他們的研究中，樣本選擇包括17位自殺患者和17位健康對照組。

　　研究組在實驗中設(shè)置了3組概念，分別包括自殺、積極和消極，每組包含10個單詞。例如，自殺概念中對應(yīng)有冷漠、死亡、絕望等；積極概念中對應(yīng)有欣喜若狂、無憂無慮、仁慈等；而消極概念中對應(yīng)有厭倦、批評、殘忍等。

30個單詞

　　這30個單被用來向診斷對象分別展示3秒鐘，在展示過程中對其腦部進行功能性磁共振成像掃描（fMRI）。功能性磁共振成像是一種常用的神經(jīng)影像學(xué)方式，能以毫米級的空間分辨率提供關(guān)于大腦代謝的信息，該信息由血氧水平依賴效應(yīng)反應(yīng)。

　　一般來說，當(dāng)腦神經(jīng)活化時，其附近的血流會增加來補充消耗掉的氧氣，從而引發(fā)血氧的改變。因此，功能性磁共振成像能準(zhǔn)確定位特定感覺、知覺或認(rèn)知任務(wù)下大腦功能區(qū)的激活分布。

　　結(jié)果發(fā)現(xiàn)，實驗設(shè)計的30個單詞中，其中6個單詞（死亡、殘忍、麻煩、無憂無慮、良好和贊美）的神經(jīng)活動應(yīng)答以及5個腦區(qū)的神經(jīng)活動最能區(qū)分有自殺意圖的病人和健康對照組個體。

　　隨后，研究團隊訓(xùn)練了一種機器學(xué)習(xí)算法，使用上述發(fā)現(xiàn)的信息來鑒定被診斷者是自殺患者還是健康對照個體。這一機器學(xué)習(xí)算法準(zhǔn)確鑒定出17位自殺病人組中的15位，以及17位健康對照組中的16位。

　　不僅如此，研究團隊還專門針對17位自殺患者進一步訓(xùn)練了一種新的機器學(xué)習(xí)算法，以區(qū)分哪些患者已經(jīng)嘗試過自殺（實際有9位），而哪些尚未嘗試（實際有8位）。最后，新的機器學(xué)習(xí)算法準(zhǔn)確區(qū)分出了其中16位的真實情況，準(zhǔn)確率達(dá)94%。

　　除上述在區(qū)分自殺患者方面的創(chuàng)新性診斷方法，該論文還強調(diào)，這種機器學(xué)習(xí)的方法正在被越來越廣泛地使用，成為功能性神經(jīng)影像診斷的重要手段。一般來說，神經(jīng)活動信號不會位于單一的大腦區(qū)域，而是分布于多個區(qū)域，并同時產(chǎn)生。研究者需要采用像機器學(xué)習(xí)這樣的能分析多元甚至網(wǎng)狀數(shù)據(jù)的方法。

　　不過，在期刊官網(wǎng)隨附的新聞和觀點文章中提到，該研究樣本數(shù)量不大，因此有必要進行重復(fù)實驗。如果能復(fù)制并擴展到其它精神疾病群體，那么Just等人此番新開發(fā)出的方法將有望成為診斷神經(jīng)精神疾病的主要醫(yī)學(xué)工具。