Datum zveřejnění: 
6. 12. 2023
Zlé sny? Za poruchami spánku mohou stát těžká onemocnění. Jejich včasné detekci pomáhá umělá inteligence v rozboru řeči a sledování mimiky obličeje. Signálem, že je v těle něco v nepořádku, mohou být i poruchy v takzvaném REM spánku, jedné z nejdůležitějších fází odpočinku každého člověka. Problém může dokonce odkazovat na Parkinsonovu chorobu a demenci. Diagnostika ve specializovaných laboratořích je kapacitně omezená a poměrně nákladná. Úkol najít efektivní metodu při včasném vyhledávání a zachycení těchto signálů řeší vědci z několika pražských špičkových vědeckých a lékařských center.

Dosavadní výsledky své práce představili včera experti z 1. lékařské fakulty (1. LF UK), Všeobecné fakultní nemocnice (VFN), Akademie věd (AV ČR) a Fakulty elektrotechnické (FEL ČVUT). Spánek je pro lidské tělo nesmírně důležitý. Většina lidí si uvědomuje, že potřebují spát přiměřeně dlouho a ve vhodnou dobu, přesto se podle toho velká část populace neřídí. Odpočinek se zkracuje a jeho kvalita klesá. "Spánek je důležitý pro fungování mozku. Jeho poruchy v REM fázi (tvoří cca 25 procent spánku, pozn. red.) představují častý problém. Upozorňují také na riziko onemocnění Parkinsonovou chorobou," řekl Karel Šonka z Neurologické kliniky 1. LF UK a VFN. Například jde o narkolepsii a idiopatickou hypersomnii, tedy problémy spjaté s nadměrným množstvím spaní. Problém představují též poruchy dýchání ve spánku, hlavně obstrukční spánková apnoe. Lékaři řeší také syndrom neklidných nohou, neboli pohyby dolních končetin ve spánku. Poruchy chování v REM spánku rostou po 50. roku věku. Upozorňují ale i na zmíněné další problémy.  

Analýza řeči umělou inteligencí

Znělé a neznělé hlásky, nádechy a pauzy na nečekaných místech. Z rozboru těchto čtyř faktorů, zachycených ve spontánní řeči v délce dvou minut, a také v jejím rozboru, lze s předstihem předpovědět úder Parkinsonovy choroby. Metodu teď badatelé obohatili o automatizovanou lingvistickou analýzu. "Porucha jazykové struktury řeči úzce souvisí s kognicí (schopností poznávání, pozn. red.). Zásadním nálezem tak bylo, že jazyková analýza je schopna předvídat, zda se u pacientů rozvine Parkinsonova choroba s demencí anebo bez ní," představil výsledky výzkumů Jan Rusz z Katedry teorie obvodů FEL ČVUT, který spolupracuje s Neurologickou klinikou 1. LF UK. Vědcům s rozborem získaných vzorků a jejich vzájemným porovnáním pomáhá i umělá inteligence. Porucha řeči se projevuje při zmíněném onemocnění již v preklinické fázi. Pro pacienta a jeho okolí jsou však tyto první varovné příznaky neviditelné, odhalí je ale zmíněné špičkové vědecké postupy a spolupráce vědců a lékařů. "Varovný příznak představuje také opakování některých slov a slovních spojení. Například ‚já jsem‘ nebo ‚byl‘ a podobně," sdělil Jan Rusz. K včasnému zjištění záludné nemoci může pomoci i rozbor mimiky obličeje. Automatická videoanalýza zachytí rozdíly ve všech předem definovaných oblastech obličeje. Nová metoda využívá 12 biometrických ukazatelů, takzvaných markerů. Ty popisují pohyby čela, kořene nosu, obočí, očí, tváří, úst a čelisti. "Nejčastějším projevem je snížená variabilita pohybů úst a čelisti související se ztrátou hybnosti spodní části obličeje. Dalším signálem je snížený výskyt vrásek na čele a u kořene nosu, jež provází pokles emoční mimiky během mluvení," řekl Rusz. Až 92 procent pacientů s Parkinsonovou chorobou trpí snížením mimiky, tedy ztrátou spontánních pohybů obličeje. Společně s poruchami řeči se podle odborníků jedná o jeden z nejranějších projevů závažného neurodegenerativního onemocnění.  

Mikrobiom upozorňuje

I zdravá, netovárně vyráběná a upravovaná strava, má dopady na kvalitu nočního odpočinku a nemoci. Experti se zabývají také vztahem mezi střevním mikrobiomem, který je nepostradatelný pro normální fungování lidského těla, a spánkem. "Podařilo se nám zjistit, že pacienti trpící nadměrnou spavostí mají odlišné zastoupení střevních bakterií oproti těm zdravým," objasnila Janet Ježková z Mikrobiologického ústavu AV ČR. Vědecká spolupráce urychlí vývoj nových léků. "Pacienti se mohou k lékařům dostavit s předstihem a také lze zdokonalit léčebné postupy," dodal Jan Rusz. 

Zdroj: 
MF Dnes