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Mit künstlicher Intelligenz (KI) Psychosen vorhersagen

Strukturelle Neurobildgebung des Gehirns zur Vorhersage des Ausbruchs einer Psychose bei Personen mit klinischem Hochrisikoprofil

Mit künstlicher Intelligenz (KI) Psychosen vorhersagen

11.02.2024 Der Ausbruch einer Psychose kann vorhergesagt werden, bevor sie auftritt, und zwar mithilfe eines maschinellen Lernprogramms, das MRT-Gehirnscans in gesunde und psychotisch gefährdete Personen einteilen kann laut einer in Molecular Psychiatry veröffentlichten Studie.

Ein internationales Konsortium, dem auch Forscher der Universität Tokio angehören, hat mit Hilfe des KI-Systems die Scans von über 2.000 Personen aus 21 Ländern weltweit verglichen. Bei etwa der Hälfte der Teilnehmer wurde ein klinisch hohes Risiko für die Entwicklung einer Psychose festgestellt.

Anhand von Trainingsdaten konnte die KI mit einer Genauigkeit von 85 % zwischen Personen unterscheiden, die nicht gefährdet waren, und solchen, die später offenkundige psychotische Symptome entwickelten. Bei Verwendung neuer Daten lag die Genauigkeit bei 73 %. Dieses Instrument könnte in Zukunft in der klinischen Praxis hilfreich sein, da die meisten Menschen, die eine Psychose durchmachen, sich zwar vollständig erholen, ein früheres Eingreifen aber in der Regel zu besseren Ergebnissen mit weniger negativen Auswirkungen auf das Leben der Betroffenen führt.

Höchstens 30 % der klinischen Hochrisikopersonen haben später offenkundige psychotische Symptome, während die übrigen 70 % dies nicht haben, erklärt Associate Professor Shinsuke Koike von der Graduate School of Arts and Sciences an der Universität Tokio. “Daher brauchen Kliniker Hilfe, um diejenigen zu identifizieren, die später psychotische Symptome entwickeln werden, und zwar nicht nur anhand von subklinischen Anzeichen wie Veränderungen im Denken, Verhalten und in den Gefühlen, sondern auch anhand einiger biologischer Marker.”

Das Forscherkonsortium hat gemeinsam ein maschinelles Lernprogramm (eine sogenannte “Künstliche Intelligenz”, KI) entwickelt, das MRT-Scans des Gehirns nutzt, um Menschen mit Psychoserisiko zu identifizieren, bevor diese Psychosen entwickeln. Frühere Studien, in denen MRT-Aufnahmen des Gehirns verwendet wurden, haben gezeigt, dass nach dem Ausbruch einer Psychose strukturelle Unterschiede im Gehirn auftreten. Dies ist jedoch das erste Mal, dass Unterschiede in den Gehirnen von Menschen ohne bisherige Psychose aber mit einem sehr hohen Risiko festgestellt wurden.

Die Teilnehmer wurden in drei Gruppen von Personen mit klinischem Hochrisiko eingeteilt: Personen, die später eine Psychose entwickelten, solche, die keine Psychose entwickelten, und Personen mit ungewissem Folgestatus (insgesamt 1.165 Personen für alle drei Gruppen) sowie eine vierte Gruppe gesunder Kontrollen zum Vergleich (1.029 Personen). Anhand der Scans trainierten die Forscher einen Algorithmus des maschinellen Lernens, um Muster in der Hirnanatomie der Teilnehmer zu erkennen. Anhand dieser vier Gruppen klassifizierten die Forscher die Teilnehmer mit Hilfe der KI in zwei Hauptgruppen: gesunde Kontrollpersonen und Personen mit hohem Risiko, die später offenkundige psychotische Symptome entwickelten.

Im Training war das Tool zu 85 % korrekt bei der Klassifizierung der Ergebnisse, während es im abschließenden Test mit neuen Daten zu 73 % genau vorhersagte, welche Teilnehmer ein hohes Risiko für das Auftreten einer Psychose hatten. Auf der Grundlage der Ergebnisse ist das Team der Ansicht, dass die Durchführung von MRT-Scans des Gehirns bei Personen, die als klinisch hochgefährdet eingestuft werden, für die Vorhersage des Ausbruchs einer künftigen Psychose hilfreich sein könnte.

© Psylex.de – Quellenangabe: Mol Psychiatry (2024). https://doi.org/10.1038/s41380-024-02426-7

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