科學家用ML證明120年前爭議理論:精神分裂與癡呆癥存在相似之處

Alex發自凹非寺
量子位|公眾號QbitAI
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!
最近一項研究利用機器學習首次發現 , 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 , 患者在早期會出現性情大變等癥狀 。
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要知道 , 多年以來 , 眾多研究者都認為 , 精神分裂癥和bvFTD截然不同 。
甚至紛紛排隊“打臉”現代精神病學創始人埃米爾·克雷佩林(EmilKraepelin)……
因為克雷佩林在120年曾創立了“早發性癡呆”(dementiapraecox)這個術語 , 大意一種額顳葉疾病 , 用來指代那些越來越逃避現實、陷入不可逆轉的、類似癡呆癥狀的年輕人 。
但他的表述邏輯有些難以捉摸 , 所以很多學者對此定義發出質疑 , 覺得這并不能準確地概括一類病人 。
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 , 來指代他們認為的不同群體 。
而現在這項研究的結果則表示:克雷佩林很可能是對的 , 精神分裂癥和bvFTD聯系其實很緊密 , 甚至真的可以用一個術語來概括 。
相關成果論文已登上了精神病學領域頂刊《美國醫學會雜志-精神病學》(JAMAPsychiatry) 。
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論文一作 , NikolaosKoutsouleris博士(咱們就叫他NK博士吧)說:“從我成為一名精神病學家起 , 我就想弄清楚這個問題 。 ”
用機器學習對比精神分裂和癡呆癥
為了獲取足夠豐富的數據集 , 研究團隊收集數據的時間跨度還挺大:從1996年至2019年 。
數據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、墨爾本大學等高校的學者 , 也有來自國際前顳葉癡呆-遺傳學聯盟(IFGC)和心理健康中心等機構組織的研究員 。
而被試人數共計達到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據 , 包括每個人大致身體情況 , 和他們的大腦MSI(磁共振)圖等 。
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他們主要用的分析方式就是機器學習:
研究者指出 , 可以將這些不同疾病的神經生物學特征封裝到幾個數學模型中 , 然后就能方便分析這些錯綜復雜的系統 。
由于他們在本實驗中主要探究的是4種患病群體 , 所以還用機器學習軟件NeuroMiner訓練生成了4個診斷分類器 。
此外 , 他們還從MRI的T1加權像中提取了大腦皮層的體積圖 , 用更專業的話來說 , 叫大腦灰質體積圖 。
灰質是人腦的信息處理中心 , 能對外界的各種刺激做出反應 。
然后 , 研究人員根據年齡把被試們的數據分組 , 并將健康人和這幾種疾病患者的數據分別進行比較 。
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結果顯示 , bvFTD和精神分裂癥特征所覆蓋的大部分區域都相似 。
根據bvFTD分類器 , 精神分裂癥患者中超三分之一的同時患有bvFTD;而根據精神分裂癥分類器 , 在bvFTD患者中 , 竟有85%同時也患精神分裂癥 。
他們還發現 , 這兩種疾病的關聯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 。