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科學(xué)家用ML證明120年前爭議理論:精神分裂與癡呆癥存在相似之處

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精神分裂癥和癡呆癥對大腦功能的影響,竟然有許多相似之處!

最近一項(xiàng)研究利用機(jī)器學(xué)習(xí)首次發(fā)現(xiàn),41%的精神分裂癥患者具有某種癡呆癥的癥狀。

這種疾病名為變異型額顳葉癡呆(簡稱bvFTD,不同于老年癡呆),是癡呆癥的一種,患者在早期會出現(xiàn)性情大變等癥狀。

科學(xué)家用ML證明120年前爭議理論:精神分裂與癡呆癥存在相似之處

要知道,多年以來,眾多研究者都認(rèn)為,精神分裂癥和bvFTD截然不同。

甚至紛紛排隊(duì)“打臉”現(xiàn)代精神病學(xué)創(chuàng)始人埃米爾·克雷佩林(Emil Kraepelin)……

因?yàn)榭死着辶衷?20年曾創(chuàng)立了“早發(fā)性癡呆”(dementia praecox)這個(gè)術(shù)語,大意一種額顳葉疾病,用來指代那些越來越逃避現(xiàn)實(shí)、陷入不可逆轉(zhuǎn)的、類似癡呆癥狀的年輕人。

但他的表述邏輯有些難以捉摸,所以很多學(xué)者對此定義發(fā)出質(zhì)疑,覺得這并不能準(zhǔn)確地概括一類病人。

于是他們先后造出了“精神分裂癥”和“變異型額顳葉癡呆”等詞,來指代他們認(rèn)為的不同群體。

而現(xiàn)在這項(xiàng)研究的結(jié)果則表示:克雷佩林很可能是對的,精神分裂癥和bvFTD聯(lián)系其實(shí)很緊密,甚至真的可以用一個(gè)術(shù)語來概括。

相關(guān)成果論文已登上了精神病學(xué)領(lǐng)域頂刊《美國醫(yī)學(xué)會雜志-精神病學(xué)》(JAMA Psychiatry)。

科學(xué)家用ML證明120年前爭議理論:精神分裂與癡呆癥存在相似之處

論文一作,Nikolaos Koutsouleris博士(咱們就叫他NK博士吧)說:“從我成為一名精神病學(xué)家起,我就想弄清楚這個(gè)問題。”

用機(jī)器學(xué)習(xí)對比精神分裂和癡呆癥

為了獲取足夠豐富的數(shù)據(jù)集,研究團(tuán)隊(duì)收集數(shù)據(jù)的時(shí)間跨度還挺大:從1996年至2019年。

數(shù)據(jù)涉及歐洲多國和澳大利亞的眾多研究者的成果。

這些人中有來自伯明翰大學(xué)、墨爾本大學(xué)等高校的學(xué)者,也有來自國際前顳葉癡呆-遺傳學(xué)聯(lián)盟(IFGC)和心理健康中心等機(jī)構(gòu)組織的研究員。

而被試人數(shù)共計(jì)達(dá)到1870名,其中有828人是患者,而其余1042人都是健康的。

(這些患者包括:bvFTD患者、中晚期阿爾茨海默癥患者、輕度認(rèn)知損傷或早期阿爾茨海默癥患者、精神分裂癥患者)

在2020年至2022年間,研究人員分析了這些收集到的數(shù)據(jù),包括每個(gè)人大致身體情況,和他們的大腦MSI(磁共振)圖等。

科學(xué)家用ML證明120年前爭議理論:精神分裂與癡呆癥存在相似之處

他們主要用的分析方式就是機(jī)器學(xué)習(xí):

研究者指出,可以將這些不同疾病的神經(jīng)生物學(xué)特征封裝到幾個(gè)數(shù)學(xué)模型中,然后就能方便分析這些錯(cuò)綜復(fù)雜的系統(tǒng)。

由于他們在本實(shí)驗(yàn)中主要探究的是4種患病群體,所以還用機(jī)器學(xué)習(xí)軟件NeuroMiner訓(xùn)練生成了4個(gè)診斷分類器。

此外,他們還從MRI的T1加權(quán)像中提取了大腦皮層的體積圖,用更專業(yè)的話來說,叫大腦灰質(zhì)體積圖。

灰質(zhì)是人腦的信息處理中心,能對外界的各種刺激做出反應(yīng)。

然后,研究人員根據(jù)年齡把被試們的數(shù)據(jù)分組,并將健康人和這幾種疾病患者的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行比較。

科學(xué)家用ML證明120年前爭議理論:精神分裂與癡呆癥存在相似之處

結(jié)果顯示,bvFTD和精神分裂癥特征所覆蓋的大部分區(qū)域都相似。

根據(jù)bvFTD分類器,精神分裂癥患者中超三分之一的同時(shí)患有bvFTD;而根據(jù)精神分裂癥分類器,在bvFTD患者中,竟有85%同時(shí)也患精神分裂癥。

他們還發(fā)現(xiàn),這兩種疾病的關(guān)聯(lián)性顯著高于其他疾病。

也就是說,雖然都算癡呆癥,但是bvFTD和精神分裂癥有更多相像的地方,而老年癡呆癥則和這二者有明顯的不同。

結(jié)果表明:克雷佩林很可能是對的

這些新發(fā)現(xiàn),一方面在一定程度上解釋了NK博士之前的困惑:

為啥同樣都是精神分裂癥病人,但人與人之間的治療效果咋差距這么大?。?/p>

此前他遇到了一位23歲的患者,不過按照現(xiàn)有方案治療了2年之后,這位年輕人的認(rèn)知缺陷等癥狀幾乎沒有得到絲毫改善,這在精神分裂癥治療領(lǐng)域不太正常。

因?yàn)槟壳爸髁饔^點(diǎn)認(rèn)為,精神分裂癥雖然很難完全治愈,但卻是可以被改善和控制的。

而且另一位患此病的年輕人,最初情況也很糟糕,但后來幾乎恢復(fù)了正常。人家甚至繼續(xù)了學(xué)業(yè),并找到了女朋友。

現(xiàn)在,根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果中:“精神分裂癥患者中超1/3的同時(shí)患有bvFTD”,所以那位沒怎么見效的患者,很可能同時(shí)得了bvFTD,但之前沒被診斷出來。

另一方面,這些結(jié)果也表示,精神病學(xué)創(chuàng)始人克雷佩林提出的“早發(fā)性癡呆”或許并沒有什么問題。

具體而言,在19世紀(jì)末,克雷佩林創(chuàng)造了這個(gè)詞,用來指代那些越來越逃避現(xiàn)實(shí)、陷入不可逆轉(zhuǎn)的、類似癡呆癥狀的年輕人。

科學(xué)家用ML證明120年前爭議理論:精神分裂與癡呆癥存在相似之處
△克雷佩林

后來發(fā)生的事情前文也講到了:這個(gè)說法并沒得到廣泛認(rèn)可,專家學(xué)者們開始用“精神分裂癥”來描述這些年輕患者。

還專門另外造出bvFTD這個(gè)概念,來形容難以控制自己行為的群體。

不過話說回來,研究人員在論文中也指出:

關(guān)于這兩種病的具體聯(lián)系,還需進(jìn)一步的跨診斷調(diào)查,以確定這兩種病神經(jīng)解剖界面的共同病理生理過程。

另外,值得一提的是,機(jī)器學(xué)習(xí)在本研究中功不可沒。

事實(shí)上,人工智能已經(jīng)在助力醫(yī)療領(lǐng)域的多維發(fā)展,包括但不限于快速分析患者大數(shù)據(jù)、輔助醫(yī)生做臨床診斷等。

AI For Science正在發(fā)生。

論文地址:

https://jamanetwork.com/journals/jamapsychiatry/fullarticle/2794930

參考鏈接:

[1]https://scitechdaily.com/could-a-refuted-120-year-old-theory-actually-be-true-similarity-between-dementia-and-schizophrenia-discovered/

[2]https://alzheimer.ca/en/about-dementia/what-alzheimers-disease/difference-between-alzheimers-disease-other-dementias

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