Sensor znaleziony w „Praktycznie każdym urządzeniu do noszenia na ciele” może zdiagnozować lęk u dzieci

Komunikowanie się z tym, jak to jest cierpieć z powodu lęku, jest trudnym zadaniem, nawet dla najbardziej wyartykułowanych nastolatków lub dorosłych, którzy żyją z zaburzeniami lękowymi. Ale dla małych dzieci, które mogą nie mieć umiejętności językowych, aby wyrazić swoje emocje, opisanie, że miażdżące uczucie paniki jest niemożliwe. Artykuł opublikowany w środę PLOS One proponuje rozwiązanie: czujnik do noszenia i algorytm uczenia maszynowego, który może zdiagnozować lęk, nie słysząc ani jednego słowa. A najlepsze jest to, że wszystkie niezbędne części tej technologii już istnieją.

Zaburzenia psychiczne i lękowe są już bardzo trudne do określenia u nastolatków i dorosłych. Wyzwania te są jeszcze większe, jeśli chodzi o diagnozowanie dzieci, dodaje dr Ellen McGinnis, badaczka podoktorancka na wydziale psychiatrii University of Vermont.

„Małe dzieci zmagają się ze zrozumieniem własnych emocji i wyrazistego języka, więc nie mogą jeszcze rzetelnie zgłosić, czy i jak mogą cierpieć”, mówi Odwrotność.

„Na przykład próbowałem podać kwestionariusz lęku do samodzielnego zgłaszania dla dzieci w wieku siedmiu lat i do tej próby badawczej. Jeden z elementów zapytał coś takiego: „Czy podskakujesz?”, A 90% dzieci zaczęło skakać i uśmiechać się. ”

Aby obejść tę przeszkodę, ona i współautor badań Ryan McGinnis, Ph.D., inżynier biomedyczny, również z University of Vermont (i mąż Ellen McGinnis), wyobrazili sobie typowy czujnik ruchu znaleziony w prawie wszystkich smartfonach, zwany mikro -elektro-mechaniczny system - lub urządzenie MEMS. Są to nano-skalowane urządzenia, które mierzą przyspieszenie i prędkość kątową, tworzą akcelerometry w „praktycznie każdym smartfonie do noszenia i na rynku”, dodaje Ryan McGinnis. Kiedy przywiązał urządzenie MEMS do talii 63 dzieci, z których część zdiagnozowała klinicznie zaburzenia lękowe, stwierdził, że te dzieci rzeczywiście miały tendencję do poruszaj się inaczej niż zdrowe kontrole w sytuacjach stresowych.

## „Snake Task”

Niestety, jedynym sposobem zaprojektowania i przetestowania czujnika lęku dla dzieci jest wywoływać niepokój. Wystarczy powiedzieć, że zadanie węża udaje się na tym froncie.

Badacz prowadzi dzieci do słabo oświetlonego pokoju i mówi: „Mam ci coś do pokazania” lub „Bądźmy cicho, żeby się nie obudziło”, zanim cofniesz arkusz, by odsłonić fałszywy wąż, zaledwie kilka centymetrów od ich twarzy. Następnie naukowcy pozwalają dzieciom bawić się wężem, zapewniając ich, że wszystko będzie dobrze.

Dzieci z zaburzeniami lękowymi poruszały się najbardziej w trakcie pierwsza faza zadania, gdy naukowcy zbudowali napięcie na temat tego, co istota mieszka za prześcieradłem. Według danych z czujnika MEMS dzieci z diagnozą lękową mają tendencję do szybszego i bardziej dramatycznego odwracania się od tajemniczego prześcieradła niż zdrowe osoby kontrolne - często całkowicie odwracając się od niego - 180 stopni. Dzieci bez diagnozy lęku zazwyczaj obracały się o mniej niż 60 stopni, utrzymując prześcieradło w zasięgu wzroku.

„Wiele zaburzeń lękowych charakteryzuje się niepokojem o niepewność i behawioralne unikanie niepewnych sytuacji”, wyjaśnia Ellen McGinnis. „Stwierdzenie, że dzieci z zaburzeniami fizycznie odwracają się, dobrze pasuje do teorii psychologicznej i raportów behawioralnych osób z lękiem i depresją unikających potencjalnych zagrożeń”.

Screening For Anxiety

Ryan i Ellen McGinnis wykorzystali te wstępne dane do skonstruowania algorytmu uczenia maszynowego, który wykorzystuje ten ruch obrotowy i prędkość z czujnika REMS do diagnozowania dzieci z potencjalnymi zaburzeniami lękowymi. Jak dotąd algorytm potrafi rozróżnić zdrowe kontrole od dzieci z diagnozą z 81-procentowym sukcesem. Jak algorytm uczy się z większej liczby przypadków, naukowcy mają nadzieję, że statystyki poprawią się.

Ellen McGinnis nazywa te dane dotyczące ruchu „obiektywną miarą lęku u dzieci”, która może być wykorzystana podczas wizyt u pediatry we wczesnym okresie życia. Jednak nie są tak szybcy, by powiedzieć, że mogłoby to zastąpić „standardowe psychologiczne wywiady”. Zamiast tego ma to być suplement, który może pomóc w identyfikacji dzieci, które skorzystałyby z obserwacji u psychiatrów.

W tym sensie ten czujnik lęku i algorytm są częścią trendu diagnostycznego. Istnieją dowody na to, że algorytmy są przydatne przynajmniej w pomaganiu warunkom flagowym, podczas gdy wciąż jest czas na interwencję. Apple Watch już z powodzeniem wykonał ten zabieg na chorobę serca, a niektóre A.I. programy wydają się obiecujące w diagnozowaniu sepsy.

Mimo to istnieją pewne obawy dotyczące sposobu klasyfikacji dane o ruchu zwłaszcza gdy jest używany w ramach diagnostycznych. Te dane dotyczące ruchu mogą stanowić dokumentację medyczną, a Ryan McGinnis dodaje, że kluczowe jest budowanie funkcji prywatności „od podstaw” w procesie gromadzenia danych - zwłaszcza biorąc pod uwagę delikatną naturę diagnozy lęku.

„W tej chwili nie mamy na to dobrych odpowiedzi, ale naszym celem jest upewnienie się, że wszystkie dzieci są jak najwcześniej powiązane z emocjonalną i behawioralną opieką,” dodaje Ellen McGinnis. „Na razie ochrona tych informacji w systemach opieki zdrowotnej, jak każda inna nota lekarza, wydaje się dobrym miejscem do rozpoczęcia”.