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Un test linguistico può diagnosticare l'Alzheimer? L'IBM sta gettando le basi

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I medici usano scansioni cerebrali e rubinetti spinali per diagnosticare il morbo di Alzheimer, ma questi metodi possono essere costosi, invasivi e di solito non vengono fatti fino a quando una persona non ha mostrato segni di declino cognitivo - a quel punto può essere difficile decifrare la progressione della malattia.

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IBM pensa di avere gli inizi di una soluzione: un modello di intelligenza artificiale, sviluppato con Pfizer, che potrebbe eventualmente prevedere se una persona svilupperà l'Alzheimer utilizzando un semplice test di linguaggio. Questo modello, addestrato e testato su dati provenienti da uno studio decennale sulla salute, ha correttamente previsto se le persone sane alla fine svilupperanno l'Alzheimer per il 74% del tempo. I risultati appaiono sulla rivista The Lancet eClinical Medicine.

I ricercatori hanno addestrato algoritmi di IA su centinaia di brevi campioni di discorso standardizzati, non invasivi e non invasivi, provenienti dallo studio Framingham Heart Study, un noto studio che ha seguito varie misure sanitarie in più di 5.000 persone e nelle loro famiglie a partire dagli anni Quaranta. I campioni provengono da un test chiamato Cookie Theft Task, in cui si chiede alle persone di descrivere un disegno con parole proprie.

"Attraverso il nostro lavoro in altre condizioni di malattia, sappiamo che questa è una valutazione cognitiva estremamente descrittiva. Ogni persona usa i processi cognitivi per ricevere visivamente gli input, pensarci e trasformarli in un mucchio di parole", ha detto Ajay Royyuru, IBM Fellow e vice presidente della ricerca sulla salute e le scienze della vita di IBM. "È un viaggio di andata e ritorno dei processi cognitivi che avvengono nella testa"

I partecipanti allo studio Framingham Heart Study hanno ripetuto il test più e più volte, fornendo i propri dati di base e consentendo ai ricercatori di esaminare quanto presto i test potrebbero segnalare un declino cognitivo, ha aggiunto Royyuru.

I ricercatori hanno testato il modello su campioni di parlato prelevati da 80 persone nello studio prima che mostrassero segni di declino cognitivo. Il modello prevedeva l'insorgenza del morbo di Alzheimer una media di sette anni e mezzo prima che i pazienti fossero ufficialmente diagnosticati, lo studio ha trovato. Ma il test non necessariamente sostituirà lo standard clinico odierno; potrebbe essere utilizzato, piuttosto, come un primo passo per raccomandare una scansione del cervello.

"Non significa diagnosticare l'Alzheimer a quel punto, ma semplicemente essere in grado di vedere l'anomalia qui. È sufficiente consultare un neurologo per arrivare a una valutazione più approfondita", ha detto Royyuru. Ma più avanti, il lavoro di IBM potrebbe portare allo sviluppo di nuovi biomarcatori digitali e test non invasivi che potrebbero spostare la linea temporale della diagnosi di Alzheimer, ha detto.

In futuro, questo modello potrebbe essere applicato a una conversazione telefonica consenziente, o attraverso un'applicazione su un telefono cellulare, ha detto Royyuru. Potrebbe diventare un test che le persone fanno di routine, per ottenere istantanee del loro stato cognitivo per tutta la vita.

La capacità di prendere l'Alzheimer precocemente potrebbe giocare un ruolo chiave nello sviluppo di nuovi trattamenti per la malattia, un'area che è stata piena di fallimenti. I biomarcatori digitali in grado di misurare quantitativamente la progressione della malattia di una persona potrebbero aiutare gli sviluppatori di farmaci a progettare migliori studi sull'Alzheimer.

"Se guardiamo indietro ad alcuni studi clinici sull'Alzheimer falliti, non hanno avuto successo perché la maggior parte del tempo hanno reclutato pazienti che erano dappertutto in progressione dal punto di vista della biologia della malattia", ha detto Royyuru. In altre parole, non c'è da stupirsi che un farmaco che dovrebbe funzionare in un certo stadio della malattia fallisca in una popolazione eterogenea di pazienti in fasi diverse.

"C'è la necessità di caratterizzare lo stato di un individuo attraverso i biomarcatori, in particolare attraverso i biomarcatori digitali che permettono una messa in scena mirata e il reclutamento in studi interventistici appropriati", ha aggiunto.

Il discorso e il linguaggio sono solo un aspetto delle funzioni cognitive che IBM sta guardando. In uno studio pubblicato all'inizio dello scorso anno, i ricercatori IBM hanno descritto un modello che valuta le proteine nel sangue per prevedere l'accumulo di amiloide-beta nel liquido spinale delle persone, un marcatore chiave del morbo di Alzheimer. Il test è stato accurato fino al 77% delle volte.