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机器识别自杀想法可行吗?

来源:环球科学

有自杀倾向的患者和对照组的stable voxels集。图上的白色圈表示5个有显著区别脑区。

尽管努力了几十年,但预测哪些人有可能自杀仍非常困难,这真让人沮丧。依靠病人自己揭示他们的自杀意图是行不通的。近80%死于自杀的人在最后一次和医生和治疗师见面中隐藏了自杀的想法。然而,中年美国人自杀率正在逐渐上升,自杀已经成为年轻人的第二大死因。因此研究人员一直在迫切寻找一个可靠的能够预测自杀想法和行为的生物预测方法。

本周发表在《自然人类行为》(Nature Human Behaviour)上的一篇报告提供了一种有趣的新可能。该研究将神经影像学与机器学习结合起来,研究自杀者的大脑对与生死相关的积极和消极词汇是否有不同的反应。该报道的共同作者、哈佛大学(Harvard University)临床心理学家Matthew Nock说:“他们果然有着不同反应。我们可以用相当惊人的准确度来预测哪些人有自杀的想法——甚至在那些有自杀念头的人中,谁曾尝试过自杀也能预测出来。”

虽然这项研究很小,但研究结果却有重大意义,Barry Horwitz说道,他是国家耳聋和其他沟通障碍研究所脑成像和建模科的负责人(chief of the Brain Imaging and Modeling Section at the National Institute on Deafness and Other Communication Disorders),他为这项研究写了一篇评论。Horwitz对这项技术印象最深的是,在17个试图自杀的受试者中,有9个被正确地归类为自杀者,专家组认为这简直和大海捞针一样难。Horwitz说:“很难想象还有其他方法或风险因素能让你做出这么准确的区分。”

据报道今年早些时候,一个令人受鼓舞的结果显示,机器学习在根据健康档案预测自杀风险时有着80%至90%的准确性。这项新研究之所以引人注目,是因为它揭示了自杀想法的潜在生物学标志。“这不仅仅是报道自杀这种行为,”卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的一位认知神经科学家马塞尔·贾斯特(Marcel Just)说,“我们得到了病人关于自杀的真实想法,我们看到了他们是如何被这种想法改变的。”

这项研究被应用于两个独立的研究领域。Nock曾使用隐式关联测试来确定自杀风险。例如,他把与死亡和生命相关的词分别与“像我”和“不像我”配对。当死亡和我配对时,有自杀倾向的人比对照组反应快三倍。这个结果被反复重复,并且相比于其他方法如医疗评估,这是一种较准确的自杀想法和行为预测器。

与此同时,Just一直在用功能磁共振成像(fMRI)来观察内心想法。他说:“我们可以看到相对应思维模式。”他的这项技术,被称为神经语义学,一种识别言语背后的想法的科学。这就像是把一块石头扔到湖里激起的波纹,例如,一个人参与大脑激活模式测试,大脑产生的变化会在屏幕上产生对应的波纹。在单独的研究中,Just要求受试者(表演者)来唤起诸如愤怒和嫉妒的情绪,并且找到每种情绪对应的模式。“情绪有神经特征,”他说。“我们在电脑上都存有对应的档案。”

当Just刚读到Nock的研究时,他想知道他能否在他的扫描仪里看到自杀者的想法。首先,研究人员要求有一个能找出特定预测措施的机器学习分类器,就像它能从17个受试者中区分谁曾经想过自杀和没有想过自杀。在功能磁共振成像扫描仪内,参与者被要求思考一系列与自杀有关的单词,以及具体的正面和负面的想法和感受。(最主要的是死亡、麻烦、无忧无虑、残忍、赞扬和善良)。在测量了神经反应模式之后,研究人员用34名受试者中33名的数据对机器进行了训练。然后他们要求机器确定剩下的一个受试者是否企图自杀。该分类器以91%的精度完成了这个任务,正确地识别了17企图个自杀对象中的15个,和17个对照对象中的16个。

在研究的第二阶段,研究者使用了Just的情感特征档案来评估愤怒、羞耻、悲伤和傲慢这四种情绪的特征强度。“分类器可以判断在自杀或对照组中,有多少人多少种情绪被唤起,”Just说。“死亡在自杀者中引起更多的悲伤和羞耻。”基于这些情绪神经特征的分类在预测自杀想法方面准确率达到了87%。

对于关于死亡的词,自杀者激活了更多与自我暗示思维相关的大脑区域。Nock说,这与之前的研究结果一致。但是对无忧无虑或烦恼之类的词语的情感反应令人惊喜。“自杀者的傲慢情感会被忧无虑之类的词抑制,死亡之类的词会令它们更羞愧。”Nock说。“这是人们如何看待自己的情感组成部分,这是我们以前没有认识到的。”

其他自杀学家认为使用神经标志来预测自杀风险是有希望的,同时也强调研究只是位于初步阶段。犹他大学(University of Utah)的临床心理学家Alexis May观看了研究之后说:“这些结果留下了很多问题,包括工作机制以及密集性任务和功能磁共振成像的费用造成的临床影响。”

研究的作者也同意。他们希望首先重复这项研究,然后研究该技术的临床可行性,也许会采用其他技术,如脑电图(监测大脑的电活动)。虽然更好地了解自杀者的大脑是出于科学利益,但这种方法是否切实可行仍有待观察。“如果你能用三分钟的行为测试得到更好的预测,为什么要花数千美元把某人放进扫描仪?Nock说。“我们正在做的是看看这些方法是否带给我们解决自杀预测这一难题的其他思路。”

本文来自:环球科学
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