Για 76χρονη γυναίκα καλείται να επαναλαμβάνει όσο πιο γρήγορα μπορεί ασυνάρτητες συλλαβές, όπως «γκα μπα ντα» και «κα πα τα». Στο πρόσωπο και στη γλώσσα της έχουν τοποθετηθεί ειδικοί αισθητήρες, οι οποίοι καταγράφουν ακόμη και τις πιο ανεπαίσθητες κινήσεις των μυών της.
Η ασυνήθιστη αυτή διαδικασία αποτελεί μέρος μιας επιστημονικής έρευνας που επιχειρεί να εντοπίσει αλλαγές στην ομιλία, οι οποίες ενδέχεται να προμηνύουν την εμφάνιση άνοιας πολλά χρόνια προτού γίνουν αντιληπτά τα πρώτα συμπτώματα.
Επικεφαλής της προσπάθειας είναι η δρ Μαρζιέ Εσγκί, αναπληρώτρια καθηγήτρια στο Mass General Brigham University of Health Professions στη Βοστώνη. Η ομάδα της εξετάζει περίπου 130 διαφορετικά χαρακτηριστικά της ομιλίας, από την ταχύτητα και τον τόνο της φωνής μέχρι τη διάρκεια των παύσεων και τον συντονισμό των μυών που συμμετέχουν στην παραγωγή του λόγου.
«Εντοπίζουμε διαφορές που οι άνθρωποι δεν μπορούν να αντιληφθούν απλώς ακούγοντας. Κι όμως, αυτές υπάρχουν πολλά χρόνια πριν από την εμφάνιση της γνωστικής έκπτωσης», εξηγεί η ερευνήτρια.
Το αποτύπωμα της υγείας του εγκεφάλου στην ομιλία
Η ιδέα ότι ο τρόπος με τον οποίο μιλάμε μπορεί να αποκαλύψει στοιχεία για την υγεία του εγκεφάλου κερδίζει ολοένα μεγαλύτερο έδαφος στην επιστημονική κοινότητα. Με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης, οι ερευνητές μπορούν πλέον να αναλύουν χαρακτηριστικά που δύσκολα εντοπίζονται με τις παραδοσιακές μεθόδους.
Μεταξύ αυτών είναι η ταχύτητα της ομιλίας, η συχνότητα και η διάρκεια των παύσεων, ο πλούτος του λεξιλογίου, ο ρυθμός της φωνής, αλλά και οι κινήσεις της γλώσσας, των χειλιών και της γνάθου.
«Η ομιλία αποτελεί ουσιαστικά ένα παράθυρο στην υγεία του εγκεφάλου», λέει η δρ Μαριλού Γκόρνο Τεμπίνι, καθηγήτρια Νευρολογίας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Σαν Φρανσίσκο (UCSF).
Η παραγωγή του λόγου ενεργοποιεί πολλές εγκεφαλικές λειτουργίες ταυτόχρονα: τη μνήμη, την ανάκληση λέξεων, την προσοχή, την ταχύτητα επεξεργασίας πληροφοριών και την ικανότητα κατανόησης του πλαισίου μιας συζήτησης. Για αυτό και οι αλλαγές στην ομιλία μπορεί να αποτυπώνουν μεταβολές που δεν γίνονται ακόμη αντιληπτές σε μια συνηθισμένη γνωστική αξιολόγηση.
Οι επιστήμονες εξετάζουν, μάλιστα, το ενδεχόμενο η καθημερινή ομιλία να μπορεί να καταγράφεται και να αναλύεται συστηματικά, σε συνδυασμό με αιματολογικές εξετάσεις και απεικονίσεις του εγκεφάλου, ώστε να εκτιμάται ο κίνδυνος άνοιας και να παρακολουθείται η εξέλιξη της νόσου.
Ακρίβεια 77% σε προκαταρκτική μελέτη
Ενθαρρυντικά είναι τα πρώτα αποτελέσματα της έρευνας της δρος Εσγκί. Σε μία από τις μελέτες της, 49 άνθρωποι χωρίς εμφανή γνωστική διαταραχή κατατάχθηκαν σε τρεις ομάδες κινδύνου για τη νόσο Αλτσχάιμερ: χαμηλού, μέτριου και υψηλού.
Η κατάταξη βασίστηκε σε βιολογικούς δείκτες που σχετίζονται με τη νόσο, όπως τα επίπεδα συγκεκριμένης πρωτεΐνης στο αίμα, καθώς και στην παρουσία μιας γενετικής παραλλαγής που συνδέεται με αυξημένο κίνδυνο.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές ανέλυσαν τις ηχογραφήσεις των συμμετεχόντων, χωρίς να γνωρίζουν σε ποια ομάδα ανήκε ο καθένας, και εξέτασαν κατά πόσο ένα υπολογιστικό μοντέλο μπορούσε να προβλέψει σωστά την κατηγορία κινδύνου.
Η ανάλυση της ομιλίας πέτυχε ακρίβεια έως και 77%, έναντι 47% των μοντέλων που βασίζονταν σε ευρέως χρησιμοποιούμενα γνωστικά τεστ. Πρόκειται, ωστόσο, για προκαταρκτικά αποτελέσματα που χρειάζονται περαιτέρω επιβεβαίωση.
Παράλληλα, στο πλαίσιο της μεγάλης διεθνούς μελέτης SpeechDX, συγκεντρώνονται επί τρία χρόνια δεδομένα από περίπου 2.000 ανθρώπους στις ΗΠΑ, στην Αυστραλία και την Ισπανία. Οι ηχογραφήσεις συνδυάζονται με αιματολογικές εξετάσεις, απεικονίσεις του εγκεφάλου και αξιολογήσεις των γνωστικών λειτουργιών. Στόχος είναι να δημιουργηθεί μια εκτεταμένη βάση δεδομένων που θα βοηθήσει στην ανάπτυξη και τη βελτίωση μοντέλων τεχνητής νοημοσύνης.
Επικεφαλής της μελέτης είναι η δρ Μελίσα Λι, διευθύντρια του Diagnostics Accelerator στο Ιδρυμα Ανακάλυψης Φαρμάκων για τη Νόσο Αλτσχάιμερ (Alzheimer’s Drug Discovery Foundation), με αρμοδιότητα τις ψηφιακές τεχνολογίες και την τεχνητή νοημοσύνη.
Τι αποκαλύπτουν οι αλλαγές στην καθημερινή ομιλία
Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της 76χρονης Ντεμπ, η οποία συμμετέχει στην έρευνα της δρος Εσγκί. Εξετάστηκε για πρώτη φορά πριν από δύο χρόνια και επέστρεψε το περασμένο καλοκαίρι για νέα αξιολόγηση.
Η διαδικασία διήρκεσε περίπου δύο ώρες και περιλάμβανε ασκήσεις ανάγνωσης και αναφορά λέξεων που ξεκινούν από συγκεκριμένα γράμματα. Η Ντεμπ κλήθηκε επίσης να επαναλάβει γλωσσοδέτες, να μιλήσει για τα χόμπι της και να μασήσει τσίχλα και δημητριακά, ώστε οι αισθητήρες να καταγράψουν τις κινήσεις της γλώσσας και της γνάθου.
Η σύγκριση των δύο εξετάσεων έδειξε ότι πλέον έκανε συχνότερες και μεγαλύτερης διάρκειας παύσεις όταν μιλούσε, ενώ ο μέσος τόνος της φωνής της ήταν ελαφρώς υψηλότερος. Παράλληλα, μειώθηκε η μέγιστη ταχύτητα ορισμένων κινήσεων που σχετίζονται με την ομιλία.
Οι αλλαγές αυτές δεν συνοδεύονταν από κάποια διαπιστωμένη γνωστική διαταραχή. Θα μπορούσαν να σχετίζονται με τη φυσιολογική γήρανση ή με μεταβολές στη φωνητική και κινητική λειτουργία, αλλά και με υποκείμενες βιολογικές διεργασίες.
Οι επιστήμονες επισημαίνουν ότι ακριβώς αυτή είναι η αξία της μεθόδου: μπορεί να καταγράφει μικρές μεταβολές σε βάθος χρόνου, οι οποίες δεν αποτυπώνονται απαραίτητα στις συμβατικές εξετάσεις.
Οι δυνατότητες και τα όρια της νέας μεθόδου
Η ανάλυση της ομιλίας δεν περιορίζεται στην έρευνα για τη νόσο Αλτσχάιμερ. Εξετάζεται επίσης ως πιθανό εργαλείο εντοπισμού άλλων προβλημάτων υγείας. Η κατάθλιψη, για παράδειγμα, μπορεί να συνοδεύεται από αλλαγές στην ταχύτητα της ομιλίας και στις παύσεις, ενώ η νόσος Πάρκινσον μπορεί να επηρεάσει την ένταση και την καθαρότητα της φωνής.
Οι ερευνητές μελετούν επίσης κατά πόσο η ομιλία μπορεί να αποκαλύψει μεταβολές στη συναισθηματική αντίληψη και την ενσυναίσθηση. Ενας άνθρωπος που παρουσιάζει γνωστική έκπτωση ενδέχεται, για παράδειγμα, να περιγράψει μια εικόνα με ένα τροχαίο ατύχημα απλώς αναφέροντας τα αντικείμενα και τα πρόσωπα που βλέπει, χωρίς να εκφράζει τη συναισθηματική διάσταση της σκηνής.
Παρά τις προοπτικές, οι ειδικοί προειδοποιούν ότι η τεχνολογία δεν είναι ακόμη έτοιμη για ευρεία χρήση στην ιατρική. Ο δρ Στίβεν Αρνολντ, καθηγητής Νευρολογίας στην Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ και επικεφαλής του Κέντρου Διεπιστημονικής Ερευνας του Εγκεφάλου στο Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης (Massachusetts General Hospital), εκτιμά ότι η ανάλυση της ομιλίας μπορεί να αποδειχθεί ιδιαίτερα χρήσιμη για την παρακολούθηση της γνωστικής κατάστασης σε βάθος χρόνου, αλλά απαιτούνται περισσότερα δεδομένα πριν χρησιμοποιηθεί ως διαγνωστικό εργαλείο.
Αντίστοιχες επιφυλάξεις διατυπώνει και η δρ Ρόντα Ο, καθηγήτρια Ανατομίας και Νευροβιολογίας, Νευρολογίας και Επιδημιολογίας στο Πανεπιστήμιο της Βοστώνης. Παρότι ορισμένες εταιρείες έχουν ήδη αναπτύξει εφαρμογές που αξιολογούν τη γνωστική κατάσταση μέσω σύντομων ηχογραφήσεων, δεν υπάρχουν ακόμη επαρκή επιστημονικά στοιχεία που να τεκμηριώνουν την αξιοπιστία τους.
Ενα ακόμη σημαντικό ζήτημα αφορά την προστασία της ιδιωτικότητας. Η φωνή αποτελεί προσωπικό δεδομένο και οι ερευνητές υπογραμμίζουν ότι οι ηχογραφήσεις πρέπει να χρησιμοποιούνται αποκλειστικά με τη συγκατάθεση των συμμετεχόντων. Στη μελέτη SpeechDX, μάλιστα, αφαιρούνται τα στοιχεία που θα μπορούσαν να αποκαλύψουν την ταυτότητά τους, ενώ οι ηχογραφήσεις αναλύονται από υπολογιστές χωρίς να χρειάζεται να τις ακούν τα μέλη της ερευνητικής ομάδας.
Η προοπτική να μπορεί κανείς να παρακολουθεί την υγεία του εγκεφάλου μέσα από μια τόσο απλή καθημερινή λειτουργία παραμένει ιδιαίτερα ελκυστική. Ωστόσο, όπως τονίζουν οι επιστήμονες, χρειάζεται ακόμη αρκετή έρευνα, ώστε να διαπιστωθεί ποιες αλλαγές στην ομιλία αποτελούν πραγματικές ενδείξεις γνωστικής έκπτωσης και πώς μπορούν να αξιοποιηθούν με ασφάλεια στην ιατρική.
Με πληροφορίες από New York Times
