Инновационный ИИ-инструмент оценивает скорость старения по речи

Новый инструмент на основе искусственного интеллекта научился определять, насколько «старым» звучит голос человека. Если по манере речи ИИ оценивает человека старше, чем он есть на самом деле, это связано с повышенным риском когнитивных нарушений и признаками ускоренного биологического старения.

Светлана ЛевченкоАвтор новостей

Эта разработка похожа на другие так называемые «часы старения» — инструменты, которые по разным биологическим маркерам пытаются предсказать риск возрастных заболеваний. Но в отличие от большинства из них, новый метод не требует ни анализов крови, ни сканирования мозга.

«Существующие часы старения очень эффективны, но многие из них опираются на сканирование мозга или анализы крови, которые зачастую дорого стоят, инвазивны или их сложно повторять регулярно, — объясняет соавтор исследования, директор Центра когнитивной нейронауки Университета Сан-Андрес в Аргентине Адольфо Гарсиа. — Все эти ограничения можно обойти с помощью речи».

В исследовании приняли участие почти 3000 испаноязычных взрослых из Аргентины, Чили, Колумбии, Мексики и Перу в возрасте от 18 до 88 лет. Около половины из них были когнитивно здоровы, у остальных диагностировали легкие когнитивные нарушения, болезнь Альцгеймера или лобно-височную деменцию. Каждый участник выполнил семь речевых заданий — например, описал видеоролик, назвал как можно больше слов определенной категории за минуту, пересказал короткую историю сразу после прослушивания и спустя 20−30 минут. Записи расшифровали и проанализировали более чем по 700 характеристикам: паузы, скорость речи, высота голоса, богатство словарного запаса, эмоциональная окраска.

На основе этих данных обучили модель машинного обучения, которая по манере речи предсказывала возраст человека. Разницу между реальным возрастом и тем, что определил алгоритм, назвали «речевым возрастным разрывом». У когнитивно здоровых людей этот разрыв был минимальным, у людей с легкими когнитивными нарушениями и деменцией — заметно больше, а самый большой разрыв наблюдался у пациентов с лобно-височной деменцией, которая в первую очередь поражает речевые центры мозга.

Чем «старше» звучала речь человека, тем хуже он справлялся с тестами на память, внимание и язык, и тем больше трудностей испытывал в повседневной жизни. Анализы крови показали схожую картину: больший разрыв был связан с ускоренным биологическим старением по данным так называемых эпигенетических часов, а у пациентов с Альцгеймером — еще и с повышенным уровнем белка p-tau217, который считается маркером этого заболевания. Также разрыв оказался связан с неблагоприятными социально-экономическими факторами — бедностью, низким уровнем образования, трудным детством — причем закономерность была схожей во всех пяти странах, несмотря на культурные различия между ними.

Тем не менее эксперты призывают не спешить с выводами. «Человеческий голос невероятно чувствителен к общему самочувствию, поэтому речь может звучать “старше” просто потому, что человек сильно устал, подавлен или переживает серьезный стресс, — отмечает не принимавшая участия в исследовании специалист Центра изучения памяти и здоровья мозга при Hackensack University Medical Center Маниша Парулекар. — Как клиницист, я бы не стала использовать этот инструмент для постановки диагноза деменции в одиночку». По ее мнению, речевой анализ может служить дополнительным инструментом, который побудит врача внимательнее присмотреться к состоянию пациента.

Авторы также признают ограничения своей работы: большинство участников обследовали лишь один раз, поэтому пока неясно, способен ли «старый» голос предсказывать будущее ухудшение состояния. Кроме того, модель обучена только на испанском языке, и для других языков ее придется адаптировать заново. «Нельзя просто взять испанскую модель и оценивать ею англоязычных пациентов», — поясняет Парулекар.

Ученые планируют проверить метод на других языках и проследить за участниками в течение длительного времени, чтобы понять, могут ли изменения речи предсказывать снижение когнитивных функций в будущем.

Ранее ученые доказали, что мозг стареет быстрее из-за жира в животе.

Искусственный интеллектПоделиться