The Emerging Science of Computational Psychiatry

Psykiatrin, studier och förebyggande av psykiska störningar, genomgår för närvarande en tyst revolution. I decennier, till och med århundraden, har denna disciplin till stor del varit baserad på subjektiva observationer. Storskaliga studier har försvårats av svårigheten att objektivt bedöma mänskligt beteende och jämföra det med en väletablerad norm. Lika knepigt finns det få välgrundade modeller av neurala kretsar eller hjärnbiokemi, och det är svårt att koppla denna vetenskap med verkliga beteenden.

Det har börjat förändras tack vare den framväxande disciplinen beräkningspsykiatri, som använder kraftfull dataanalys, maskininlärning och artificiell intelligens för att reta isär de underliggande faktorerna bakom extrema och ovanliga beteenden.

Beräkningspsykiatrin har plötsligt gjort det möjligt att bryta data från långvariga observationer och koppla dem till matematiska teorier om kognition. Det har också blivit möjligt att utveckla datorbaserade experiment som noggrant kontrollerar miljöer så att specifika beteenden kan studeras i detalj.

Cirka 10 procent av personer som diagnostiserats med borderline personlighetsstörning begår självmord.

Hur påverkar denna nymodiga vetenskap forskarnas förståelse av psykisk ohälsa? Idag får vi ett slags svar, tack vare Sarah Finebergs och kollegors arbete vid Yale University i New Haven.

Fineberg och co granskar den inverkan som beräkningspsykiatrin har på studiet av borderline personlighetsstörning, ett tillstånd som påverkar nästan 2 procent av befolkningen när som helst. De visar att fältet djupt påverkar hur mentalvårdspersonal studerar och diagnostiserar denna åkomma.

Borderline personlighetsstörning kännetecknas av en oförmåga att bilda stabila relationer, en instabil självkänsla och instabila känslor. Personer med denna diagnos är betydligt mer benägna att skada sig själva, och cirka 10 procent begår självmord.

Orsaken till borderline personlighetsstörning är inte känd. Men en lång rad genetiska, miljömässiga och sociala faktorer verkar spela en roll. Som ett resultat är det fortfarande en utmaning att karakterisera tillståndet. Men beräkningsmetoder börjar hjälpa.

Ett bra exempel är datorspelet Cyberball, som mäter social avvisning. Spelet går ut på att tre datoriserade spelare skickar en boll fram och tillbaka på en skärm. Ämnet styr en av spelarna och tror att andra styr de andra två. I verkligheten är de andra spelarna datorstyrda.

En nyckelfunktion i spelet är att forskare utan kunskap om ämnet kan kontrollera hur ofta försökspersonen får bollen. Genom att variera i procent av tiden bollen skickas till deltagaren kan känslor av social avvisning framkallas, säger Fineberg och co.

I det mest extrema fallet skickar försökspersonen bollen till en annan av spelarna, och de skickar den sedan mellan sig under resten av spelet. Den här upplevelsen framkallar sorg och ilska i så få som sex spelomgångar, säger Fineberg och co. Det gör det möjligt för forskare att studera hur dessa känslor skiljer sig mellan personer med och utan borderline personlighetsstörning.

Det visar sig att båda grupperna upplever liknande känslor, men de med störningen upplever det med mycket mer intensitet. Mer intressant är att personer med borderline personlighetsstörning känner sig utestängda när de får bollen ett rättvist antal gånger, även när de bedömer den siffran korrekt. Negativa känslor reduceras, men elimineras inte helt, när försökspersoner med BPD får bollen fler gånger än någon annan spelare, säger Fineberg och co.

Virtuell verklighet erbjuder ett annat område där beteende kan studeras under noggrant kontrollerade förhållanden. I detta arbete styr motivet en avatar i en uppslukande virtuell miljö samtidigt som han interagerar med en annan avatar. Detta gör det möjligt för forskare att studera interpersonella beteenden som avståndsreglering, blickriktning och hållning.

På frågan drar försökspersonerna slutsatser om olika detaljer om den andra avatarens beteende, ibland med ovanliga resultat. En grupp hävdade under ett experiment att den andra avataren kontrollerades av försökspersonens romantiska partner, säger Fineberg och co.

Ett område där maskininlärning har en djupgående inverkan är lingvistik, och insikterna där börjar matas in i psykiatrin. Det har länge funnits anekdotiska bevis för att personer med borderline personlighetsstörning använder språk på vissa ovanliga sätt, men att kvantifiera detta har varit svårt. Naturligt språkbehandling erbjuder ett sätt.

Vi och andra har identifierat språkdrag som markerar psykologiska tillstånd och drag, säger Fineberg och co. Det håller på att bli ett kraftfullt verktyg. Beräkningsmodeller baserade på ordanvändningsmönster kan förutsäga vilka författare som har psykoser eller kommer att utvecklas till psykoser, säger de.

Utöver detta har andra beräkningsmetoder potential att ge en mycket tydligare bild av utbudet av acceptabla och oacceptabla beteenden.

Det svåra med att lära sig förstå normala beteendeområden är att rekrytera ett stort antal ämnen att studera. Men det har nyligen blivit mycket lättare tack vare crowdsourcing-tjänster som Amazons Mechanical Turk. I USA är turkare mer olika än universitetsstudenter, arbetshästarna för många beteendestudier, även om de inte är helt representativa för befolkningen som helhet. De kan också återkontaktas för uppföljande studier.

På grund av det stora antalet som kan nås på detta sätt till relativt låg kostnad, kan sådan crowdsourcing förändra förståelsen av psykiska störningar. Mechanical Turk kan vara en bra plats för att testa forskningshypoteser hos personer med borderline personlighetsstörning och [associerade] egenskaper, särskilt de som inte finns för klinisk uppmärksamhet, säger Fineberg och co.

Den övergripande bilden de målar upp är av psykiatri som en disciplin i övergång tack vare den transformativa effekten av processorkraft.

Det har betydande konsekvenser. Närhelst revolutioner inom vetenskapen inträffar, finns det vanligtvis lågt hängande frukt att få. Det gör beräkningspsykiatrin till en intressant arbetsplats och en som borde locka de smartaste och bästa. Räkna med att se viktiga nya insikter som ett resultat.

Ref: arxiv.org/abs/1707.03354 : Computational Psychiatry in Borderline Personality Disorder

Dölj