Голос человека является важным индикатором его физического и эмоционального состояния, и изменения в нем могут свидетельствовать о различных заболеваниях, в том числе и нейродегенеративных. Эти заболевания, такие как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и амитрофический боковой склероз, влияют на центральную нервную систему и могут изменять контроль над мышцами, включая те, которые отвечают за речь. Это приводит к заметным изменениям в голосе — его тембре, темпе, высоте и четкости. Современные исследователи собирают образцы голосов и применяют технологии ИИ для ранней диагностики и прогнозов.
Credit: Pixabay/CC0 Public Domain
Голос — это результат работы разных частей мозга, которые контролируют мысли, движения мышц и дыхание. Сначала мозг превращает мысли в слова, потом передает информацию в области, отвечающие за движения таких частей тела, как губы, язык и голосовые связки. Базальные ганглии и мозжечок помогают этим движениям быть точными и плавными. Если эти части мозга повреждены, например, при нейродегенеративных заболеваниях, это может повлиять на голос — он может стать тихим, монотонным или нечетким. Поэтому изменения в голосе могут быть сигналом о нарушениях в работе мозга.
Исследования показывают, что изменения в голосе и речи действительно могут быть одними из первых признаков нейродегенеративных заболеваний — таких как болезнь Паркинсона; атипичный паркинсонизм, множественная системная атрофия, прогрессирующий надъядерный паралич и кортикобазальный синдром; боковой амиотрофический склероз (БАС); миастения гравис; и некоторые типы лобно-височной деменции, которые могут привести к афазии. Эти заболевания могут проявляться именно в изменениях голосовых характеристик еще до того, как другие симптомы станут очевидными. Об этом рассказывает доктор Хуго Ботха, поведенческий евролог и заместитель директора программы искусственного интеллекта в области неврологии в Mayo Clinic (Рочестер, Миннесота).
Клиника Майо активно использует голосовые образцы для диагностики и мониторинга нейродегенеративных заболеваний. В рамках клинической практики пациенты с неврологическими заболеваниями часто записываются для оценки изменений в голосе и речи, что позволяет врачам отслеживать динамику болезни на протяжении времени.
Кроме того, в клинике запустили масштабную исследовательскую программу, в рамках которой собираются голосовые и речевые образцы с помощью мобильных приложений, доступных пациентам. Это позволяет получать данные на протяжении долгого времени, обеспечивая более точный и подробный мониторинг болезни, а не просто моментальные снимки состояния.
Важным достижением программы является создание огромной базы данных с голосовыми образцами пациентов, которая используется не только для клинических исследований, но и для разработки алгоритмов искусственного интеллекта (ИИ). Эти алгоритмы могут выявлять закономерности, которые не всегда заметны человеку. ИИ обучается на сотнях записей пациентов с различными заболеваниями, пытаясь различить заболевания, даже если человек не может этого сделать по голосу.
«Некоторые сигналы в голосе и речи могут быть уловимы компьютером или алгоритмом, но они остаются незамеченными для человеческого слуха. Это открывает новые возможности для использования ИИ в медицинской практике», — подчеркивает д-р Ботха.
Текст: Виктория Киричок
Читайте материалы нашего сайта во ВКонтакте, Яндекс-Дзен и канале в Telegram