كشف جديد : علاج الاكتئاب باستخدام الذكاء الاصطناعي

قد يغير مسح الدماغ بالذكاء الاصطناعي كيفية علاج الأطباء لـ الاكتئاب

التجربة الوطنية : الكمبيوتر يتنبأ بنتائج المرضى على أساس تخطيط الدماغ EEG

قد يلعب الذكاء الاصطناعي Artificial intelligence قريباً دوراً حاسماً في اختيار علاج أفضل  للاكتئاب  للمرضى .

حيث أنتجت تجربة وطنية بدأها مركز جامعة جنوب غرب تكساس الطبي UT Southwestern في عام 2011 لفهم اضطرابات المزاج بشكل أفضل ما يسميه العلماء بالاكتشاف الرئيسي للمشروع و هو عبارة عن : جهاز كمبيوتر يمكنه التنبؤ بدقة فيما إذا كان مضاد الاكتئاب سيعمل بناءً على نشاط دماغ المريض.

و يعتبر البحث الجديد هو الأحدث من بين العديد من الدراسات التابعة للتجربة التي تظهر بشكل تراكمي كيف يمكن لاستراتيجيات التكنولوجيا الفائقة أن تساعد الأطباء في تشخيص ووصف علاجات الاكتئاب بشكل موضوعي.

و على الرغم من أن تنفيذ هذه الأساليب سيستغرق بعض الوقت ، إلا أن الباحثين يتوقعون أن أدوات مثل الذكاء الاصطناعي وتصوير الدماغ واختبارات الدم ستحدث ثورة في مجال الطب النفسي في السنوات القادمة.

و يقول مادهوكار تريفيدي Madhukar Trivedi ، الحاصل على درجة الدكتوراه في الطب ، وهو طبيب نفساني من جامعة جنوب غرب تكساس الطبي UT Southwestern و الذي كان قد أشرف على تجربة المواقع المتعددة التي تشمل ستانفورد Stanford و هارفارد Harvard  ومؤسسات أخرى :

" لقد أحرزت هذه الدراسات نجاحاً أكبر مما كان يمكن لأي شخص في فريقنا أن يتخيله".

و يضيف : "لقد قدمنا بيانات وفيرة لإظهار أنه يمكننا تجاوز لعبة التخمين لاختيار علاجات الاكتئاب وتغيير عقلية كيفية تشخيص المرض وعلاجه."

التنبؤات المستندة إلى تخطيط الدماغ EEG :

تضمنت الدراسة المنشورة في مجلة التكنولوجيا الحيوية للطبيعة Nature Biotechnology أكثر من 300 مشارك مصاب باكتئاب تم اختيارهم عشوائياً إما لتلقي دواء وهمي أو مثبط امتصاص السيروتونين الانتقائي SSRI وهي اختصار ل (selective serotonin reuptake inhibitor) ، وهي الفئة الأكثر شيوعاً من مضادات الاكتئاب antidepressant .

وقد استخدم الباحثون مخطط كهربية الدماغ electroencephalogram) EEG) لقياس النشاط الكهربائي في قشرة دماغ المشاركين قبل بدء العلاج. ثم طور الفريق خوارزمية للتعلم الآلي لتحليل واستخدام بيانات تخطيط الدماغ EEG للتنبؤ بالمرضى الذين سيستفيدون من الدواء في غضون شهرين.

و لم يقتصر الذكاء الاصطناعي على توقع النتائج بدقة فحسب ، بل إن هناك المزيد من الأبحاث في أن المرضى الذين يشككون في الاستجابة لمضاد الاكتئاب قد أشارت إلى أنه من المرجح أن يتحسنوا مع تدخلات أخرى مثل العلاج النفسي أو تحفيز الدماغ.

و الجدير بالذكر أن صحة النتائج كان قد تم التحقق منها في ثلاث مجموعات إضافية من المرضى.

و يقول أميت إتكين Amit Etkin ، الحاصل على درجة الدكتوراه في الطب ، أستاذ الطب النفسي بجامعة ستانفورد الذي عمل مع تريفيدي لتطوير الخوارزمية : "إن هذه الدراسة تتناول بحثاً سابقاً ،

و هي تظهر أنه يمكننا التنبؤ بمن يستفيد من مضادات الاكتئاب ، ونصل بها بالفعل إلى نقطة المنفعة العملية" .

ويقول الباحثون أنه و من بين الخطوات التالية ،  فإن تطوير واجهة الذكاء الاصطناعي  AI يمكن دمجها على نطاق واسع مع تخطيط كهربية الدماغ في جميع أنحاء البلاد ، بالإضافة إلى الحصول على موافقة من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية U.S. Food and Drug Administration.

دلائل الاكتئاب :

استمدت بيانات الدراسة من تجربة EMBARC التي استمرت 16 أسبوعاً ، و التي بدأها تريفيدي في أربعة مواقع أمريكية لإنشاء استراتيجيات موضوعية قائمة على علم الأحياء لعلاج اضطرابات المزاج.

حيث قام المشروع بتقييم المرضى الذين يعانون من اضطراب اكتئابي كبير من خلال تصوير الدماغ والحمض النووي والدم واختبارات أخرى مختلفة.

و قد كان هدفه معالجة النتائج المثيرة للقلق من دراسة أخرى قادها (ستار-د STAR ​​* D) و التي وجدت أن ما يصل إلى ثلثي المرضى لا يستجيبون بشكل كاف لأول مضاد للاكتئاب.

و يوضح تريفيدي قائلاً: "لقد وصلنا في تفكيرنا إلى هذه النقطة : أليس من الأفضل تحديد أي من العلاجات  سيكون الأفضل لأي مرضى في بداية العلاج ؟ "

 و قد حددت دراسات EMBARC السابقة العديد من الاختبارات التنبؤية ، بما في ذلك استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) لفحص نشاط الدماغ في حالة الراحة وأثناء معالجة العواطف. وكما يقول تريفيدي فإنه من المرجح أن يكون تخطيط أمواج الدماغ EEG الأداة الأكثر استخداماً ، لأنها أقل تكلفة ، وفي معظم الحالات ، ستكون فعالة أو متساوية.

ومع ذلك ، فقد تكون هناك حاجة لفحص الدم أو التصوير بالرنين المغناطيسي لبعض المرضى إذا ظهر الاكتئاب نفسه بطريقة مختلفة.

و يقول تريفيدي: " إن هناك الكثير من الإشارات الدالة على الاكتئاب في الجسم". و يتابع : "إن كل هذه الاختبارات المتاحة ستحسن فرص اختيار العلاج المناسب في المرة الأولى."

المشكلة المتزايدة : 

وفقاً لبيانات مسح الصحة الوطنية وفحص التغذية National Health and Nutrition Examination Survey ، فقد زاد استخدام مضادات الاكتئاب في الولايات المتحدة بنسبة تصل إلى 65% تقريباً على مدى عقد ونصف - من 7.7 % بين الأعوام 1999-2002 إلى 12.7 % بين الأعوام 2011-2014. و يقول تريفيدي إن الاستخدام الموسع للأدوية يجعل الأمر أكثر أهمية لفهم أسس الاكتئاب والتأكد من وصف العلاج الفعال للمرضى .

و بينما يواصل فريقه تقييم البيانات من تجربة EMBARC ، فقد بدأ تريفيدي  مشاريع بحثية كبيرة أخرى للمساعدة في تحسين نسبة الشفاء من الاكتئاب.

و قد كان من بينها D2K ، وهي دراسة ستقوم بتسجيل ما يقرب من 2500 مريض يعانون من الاكتئاب والاضطرابات ثنائية القطب bipolar disorders  وتتبعهم لمدة 20 عاماً. بالإضافة إلى ذلك ، فهناك دراسة  RAD  مدتها 10 سنوات لـحوالي  2500 مشارك (تتراوح أعمارهم بين 10-24) ستكشف عن عوامل للحد من خطر الإصابة باضطرابات المزاج أو القلق.

و باستخدام بعض هؤلاء المنتسبين ، سيقوم فريق بحث تريفيدي بدراسة نتائج العديد من الاختبارات الأخرى لتقييم الدلائل البيولوجية للمرضى لتحديد العلاج الأكثر فعالية.

و يقول تريفيدي مختتماً : "من الممكن أن يكون الأمر مدمراً بالنسبة للمريض في حال فشل مضاد الاكتئاب في علاجه ، و قد أظهر بحثنا أنه لم يعد عليهم تحمل العملية المؤلمة للتجربة والخطأ."