Mô hình AI dự đoán nguy cơ trầm cảm trước 4 năm

Các nhà khoa học Trung Quốc phát triển thành công mô hình AI phân tích hoạt động não, qua đó dự báo nguy cơ trầm cảm ở thanh thiếu niên. Ảnh minh họa: South China Morning Post

Các nhà khoa học thuộc Đại học Thâm Quyến (Trung Quốc) vừa phát triển thành công một mô hình AI có khả năng dự báo sớm nguy cơ trầm cảm ở thanh thiếu niên trước tới 4 năm bằng cách phân tích cách con người phản ứng với biểu cảm khuôn mặt.

Global Times dẫn dữ liệu từ Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) cho thấy khoảng 332 triệu người trên toàn thế giới đang sống chung với bệnh trầm cảm, và 1/3 trong số đó được chẩn đoán mắc các dạng bệnh rất khó điều trị.

Chỉ riêng tại Trung Quốc, số liệu thống kê từ Khảo sát Sức khỏe Tâm thần, được National Business Daily trích dẫn, ước tính quốc gia này có khoảng 95 triệu người mắc bệnh trầm cảm.

Vì vậy, việc dự báo sớm nguy cơ trầm cảm để chủ động thực hiện các biện pháp phòng ngừa có thể mang lại lợi ích đáng kể cho sức khỏe cộng đồng.

Mô hình “đọc vị” não bộ này được xây dựng dựa trên dữ liệu từ thử nghiệm lâm sàng về trầm cảm ở một nhóm thanh thiếu niên tại một số quốc gia châu Âu.

Nghiên cứu do trợ lý giáo sư Lu Han tại Trường Trí tuệ nhân tạo thuộc Đại học Thâm Quyến, làm trưởng nhóm. Kết quả công trình đã được công bố trên tạp chí khoa học uy tín Science Advances.

Theo đó, những thanh niên tham gia được tiến hành chụp cộng hưởng từ chức năng (fMRI) và làm bài kiểm tra nhận diện khuôn mặt ở tuổi 19, đồng thời đánh giá các triệu chứng cảm xúc qua bảng câu hỏi tiêu chuẩn và thu thập mẫu máu để phân tích di truyền.

Nhóm nghiên cứu tiếp tục theo dõi các đối tượng này cho đến khi họ đạt 23 tuổi.

Nghiên cứu tập trung vào giai đoạn vị thành niên vì quá trình chuyển tiếp từ vị thành niên sang đầu tuổi trưởng thành là giai đoạn quan trọng khi các triệu chứng trầm cảm có xu hướng gia tăng nhanh chóng.

Trong quá trình thử nghiệm, mô hình tập trung theo dõi phản ứng của não bộ khi quan sát các hình ảnh khuôn mặt thể hiện sự tức giận, vui vẻ và trung tính.

Theo nhóm nghiên cứu, người không mắc trầm cảm có thể phân biệt các thay đổi cảm xúc trên khuôn mặt người khác và phản ứng phù hợp.

Ngược lại, người mắc trầm cảm có xu hướng ghi nhớ các tín hiệu xã hội theo hướng tiêu cực, điển hình là cho rằng người khác đang giận dữ với mình.

Phân tích hình ảnh quét não cho thấy, những thanh thiếu niên 19 tuổi có não bộ kém phân biệt các cảm xúc trên khuôn mặt khác nhau và có xu hướng nhận thấy người khác đang tức giận có khả năng xuất hiện các triệu chứng trầm cảm và lo âu khi trưởng thành cao hơn đáng kể.

Dựa trên cơ chế phản ứng của hệ thống thị giác, nhóm nghiên cứu đã xây dựng một dấu hiệu sinh học tính toán dựa trên mô hình học sâu để dự đoán cách não bộ mã hóa các khái niệm cảm xúc trừu tượng như sự tức giận.

Kết quả chứng minh tính nhạy cảm di truyền có thể ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng nhận thức cảm xúc của con người.

Mặc dù vậy, công cụ dự báo này không thay thế mà đóng vai trò bổ sung cho các yếu tố rủi ro từ môi trường như căng thẳng gia đình hay điều kiện kinh tế - xã hội.

Do đó, trầm cảm là một rối loạn tâm thần phức tạp đan xen giữa di truyền, sự phát triển não bộ, quá trình nhận thức cảm xúc và trải nghiệm sống.

Bên cạnh giá trị y khoa, nghiên cứu này đóng góp quan trọng cho ngành trí tuệ nhân tạo. Việc kết hợp mạng nơ-ron sâu với dữ liệu hoạt động não bộ giúp các mô hình AI không chỉ dự đoán mà còn giải thích được nguyên nhân phát sinh các sai lệch nhận thức.

Công nghệ này kỳ vọng truyền cảm hứng cho sự phát triển các robot hình người thông minh có khả năng nhận biết cảm xúc và suy nghĩ của con người trong tương lai.