UTサウスウェスタン医療センターの研究者らは、AIによる音声分析がアルツハイマー病や認知機能障害の早期診断に役立つことを発見し、より大規模な研究によって確認されれば、プライマリケア医に効率的なスクリーニング・ツールを提供できる可能性があることを明らかにした。

オドネル脳研究所の研究者は、この発見は認知機能障害の早期発見のための簡単なスクリーニングテストにつながる可能性があると述べている。

患者の声の微妙な変化をとらえることができる新しい技術は、症状が現れ始める前に認知障害やアルツハイマー病を診断するのに役立つ可能性がある、とUTサウスウェスタン医療センターの研究者がアルツハイマー病協会誌『Diagnosis, Assessment & Disease Monitoring』に発表した。

UTサウスウェスタン大学ピーター・オドネル・ジュニア脳研究所の神経学教授であるIhab Hajjar医学博士は、「私たちが注目したのは、アルツハイマー病のごく初期段階に存在するが、家族や主治医が容易に認識できない、言語と声の微妙な変化を特定することでした」と語った。

研究チームは、高度な機械学習と自然言語処理（NLP）ツールを使って、軽度認知機能低下の基準を満たした114人と障害のない92人の計206人の発話パターンを評価した。研究チームは次に、これらの結果を一般的に使用されているバイオマーカーにマッピングし、障害測定におけるバイオマーカーの有効性を調べた。

アトランタにあるエモリー大学の研究プログラムに登録された研究参加者は、いくつかの標準的な認知テストを受けた後、芸術作品について1～2分間の自発的な説明を記録するよう求められた。

「記録された画像の説明から、会話スキルの近似値が得られ、人工知能を使って、発話運動制御、アイデアの密度、文法の複雑さ、その他の発話特性を調べることができました」とHajjar博士は語った。

研究チームは、参加者の音声分析と脳脊髄液サンプルおよびMRI画像を比較し、デジタル音声バイオマーカーが軽度認知障害とアルツハイマー病の状態および進行の両方をどの程度正確に検出できるかを調べた。

「機械学習と自然言語処理が開発される以前は、患者の音声パターンの詳細な研究は非常に労力を要し、初期段階の変化は人間の耳には検出できないことが多いため、しばしば失敗に終わっていました」とHajjar博士は語った。「この新しい検査法は、軽度認知障害者の検出、特に、標準的な認知機能評価では容易に検出できないアルツハイマー病患者の特定に有効でした」。

この研究では、研究者たちは患者の声を録音するのに10分もかけていない。従来の神経心理学的検査では、実施に数時間かかるのが普通である。

「より大規模な研究によって確認されれば、人工知能と機械学習を使って音声記録を研究することで、プライマリ・ケア提供者に、リスクのある人に対して簡単に実行できるスクリーニング・ツールを提供できるかもしれません」とHajjar博士は語った。”診断が早ければ、患者や家族に将来への計画を立てる時間を与え、臨床医には有望な生活習慣への介入をより柔軟に勧めることができます。”

参考文献：”Development of digital voice biomarkers and associations with cognition, cerebrospinal biomarkers, and neural representation in early Alzheimer's disease” by Ihab Hajjar MD, MS, Maureen Okafor MD, MPH, Jinho D. Choi PhD, Elliot Moore II PhD, Anees Abrol PhD, Vince D.Calhoun PhDおよびFelicia C.Goldstein PhD, 5 February 2023, Diagnosis, Assessment & Disease Monitoring.DOI: 10.1002/dad2.12393

Hajjar博士は、2022年にUTSWに着任する以前、Goizuetaアルツハイマー病研究センターの臨床試験ユニットのディレクターを務めていたエモリー大学の研究者チームとこの研究に協力した。彼は、UTSWでの追跡研究の一環として、ダラスで音声記録の収集を続けており、これは米国国立衛生研究所からの助成金を受けている。

本研究は、米国国立衛生研究所／国立老化研究所（AG051633、AG057470-01、AG042127）およびアルツハイマー病創薬財団（20150603）からの助成金を受けている。

Hajjar博士は、Maurine and David Weigers McMullan夫妻を記念して、Pogue Family Distinguished University Chair in Alzheimer's Disease Research and Clinical Careを授与されている。内容はSchitechdailyより。