ШІ навчився виявляти приховану свідомість у пацієнтів у комі

Алгоритм машинного навчання SeeMe навчився фіксувати ознаки «прихованої свідомості» у пацієнтів після черепно-мозкових травм — у деяких випадках на кілька днів раніше, ніж це могли зробити лікарі. Дослідження опубліковане в Communications Medicine.

«Уявіть, що ви лежите в лікарняному ліжку, перебуваєте у свідомості, але не можете поворухнути тілом чи подати сигнал іншим. Це й є досвід так званої прихованої свідомості», — пояснюють автори роботи з Університету Стоуні-Брук на чолі з комп’ютерною нейробіологинею Сімою Моффахам.

Команда зафіксувала на відео 37 пацієнтів із нещодавніми травмами мозку, які виглядали коматозними. Алгоритм SeeMe аналізував мікрорухи обличчя — на рівні пор шкіри — після команд на кшталт «відкрий очі» чи «висунь язик». Система виявила реакції у більшості випадків: спроби відкрити очі — у 30 із 36 пацієнтів, рухи рота — у 16 із 17.

Ці мікрорухи фіксувалися в середньому на 4,1 та 8,3 дні раніше, ніж їх помічали лікарі під час візуального обстеження.

«Ми побачили, що пацієнти починають із малопомітних рухів, а вже потім переходять до виразніших», — сказала Моффахам.

За словами невролога з Колумбійського університету Яна Клаассена, який не брав участі у дослідженні, результати мають величезне практичне значення: «Кожен день може бути критичним для вибору між паліативною допомогою та агресивною терапією». Раннє виявлення свідомості також дає змогу почати реабілітаційні програми раніше, що підвищує шанси на відновлення моторних функцій.

Автори дослідження підкреслюють, що відновлення свідомості після травм зазвичай поступове й непередбачуване.

«Це схоже на миготіння лампочки, яка не вмикається різко, а блимає», — зазначив Клаассен.

Моффахам планує перевірити, чи зможуть пацієнти відповідати «так» чи «ні» за допомогою контрольованих рухів.

«Це має величезне етичне значення, адже люди, які не можуть комунікувати, фактично усунуті від участі у власному лікуванні. Це дослідження відкриває шлях до діалогу з ними», — заявила вона.

У перспективі SeeMe може допомогти:

• у фундаментальних експериментах на межі квантової фізики та гравітації;
• для створення сенсорів, що виявляють надзвичайно слабкі сили (наприклад, від молекул газу чи елементарних частинок);
• у пошуках темної матерії;
• у медицині — для покращення знімків і діагностики у «шумних» середовищах;
• у навігації — як альтернатива GPS завдяки надчутливим датчикам руху.

На відміну від більшості методів, що потребують охолодження пацієнтів чи складної нейровізуалізації, SeeMe працює у звичайних умовах, використовуючи лише відеокамери та лазерний трекінг. Це робить систему відносно простою та недорогою у застосуванні.

Нагадаємо, у серпні дослідники з MIT задіяли штучний інтелект для розробки нових антибіотиків, здатних боротися з двома складними видами резистентних бактерій.