Ääneen perustuvat biomarkkerit: uusi lähestymistapa skitsofrenian uusiutumisen seurantaan ja ennustamiseen (OBSERVSPEECH)

Skitsofrenia on hyvin monimutkainen sairaus, jonka alkuperää ei tunneta. Sille on ominaista heterogeeninen etiologia ja vaihtelevat kliiniset ilmenemismuodot. Lukuisat tutkimukset ovat tutkineet patologian geneettisiä, biokemiallisia tai hermoston kehitystekijöitä ilman lopullista vastausta. Myös ympäristötekijät analysoidaan, erityisesti kaupunkitiheys ja saastuminen. Lopuksi on tutkittu immuunireittiä, erityisesti hermotulehdusta. Tietyt loiset, kuten toksoplasma, voivat olla osallisena skitsofrenian kehittymisessä yhdessä geneettisten tekijöiden kanssa. Kaikki nämä tutkimukset osoittavat, että loisen/geenin/ympäristön yhteys vaikuttaisi skitsofrenian kehittymiseen, mutta alkuperä on edelleen epäselvä ja patofysiologiasta tarvitaan kattavampaa tietämystä diagnoosin ja potilaan hoidon parantamiseksi uusien terapeuttisten kohteiden avulla.

Yli 80 %:lla skitsofreniapotilaista on kielihäiriöitä. Nämä poikkeavuudet ilmenevät syntaksissa, semantiikassa ja fonologiassa. Yleisimpiä ovat yksitoikkoinen intonaatio, puheen köyhyys, lisääntyneet tauot, spontaanisuuden puute ja puheen johdonmukaisuuden häiriintyminen. Koska puhe on tärkeä tekijä sosiaalisessa vuorovaikutuksessa, potilaiden on suuria vaikeuksia ylläpitää sosiaalisia suhteitaan.

Suuri ongelma skitsofrenian hoidossa on antipsykoottisen hoidon lopettaminen tai väärinkäyttö, mikä johtaa uusiutumiseen ja ylimääräisiin sairaalakustannuksiin. Vuonna 2013 tehdyn tutkimuksen mukaan 50 % potilaista keskeyttää hoidon kuuden kuukauden kuluttua, mikä usein johtaa dekompensaatioihin. Relapsien välttämiseksi lääkärit voivat joko antaa heterokyselyn potilaan oireiden seuraamiseksi tai seurata hoidon noudattamista.

Oireiden seurantaa varten kliinikoilla on käytössään erilaisia ​​standardoituja kyselylomakkeita, kuten PAANS. Nämä testit ovat kuitenkin aikaa vieviä.

Hoidon noudattamisen seuraamiseksi kliinikot voivat käyttää veren lääkepitoisuuksia todisteena hoitomyöntyvyydestä, vaikka tämä menetelmä on invasiivinen ja vaatii kallista hallinnon koordinointia terveydenhuollon ammattilaisten ja potilaiden välillä. On myös useita standardoituja testejä, joilla seurataan hoitoon sitoutumista, kuten kliinikon hallinnoima BARS-kyselylomake ja itselääke BEMIB. Näitä toimenpiteitä on usein kritisoitu sellaisten tekijöiden vuoksi, kuten muistamisharha ja huono itsetunto, jotka rajoittavat potilasraporttien tarkkuutta ja yliarvioivat hoitoon sitoutumista.

Siksi on välttämätöntä kehittää uusia välineitä, joilla mitataan objektiivisesti oireiden kehitystä ja hoitovaikutuksia, jotta voidaan havaita taudin paheneminen lisäämättä potilaiden jokapäiväiseen elämään kohdistuvaa taakkaa.

Puheäänimerkit erottuvat joukosta, koska niiden ominaisuuksia on helppo käyttää kliinisessä käytännössä ja ne voidaan helposti integroida potilaiden jokapäiväiseen elämään. Signaalinkäsittelyn ja koneoppimisalgoritmien edistysaskeleet mahdollistavat nyt puheen eri komponenttien mittaamisen: fonatoriset taidot, artikulaatio, eri kielelliset tasot (semantiikka, syntaksi, morfologia, pragmatiikka) sekä spontaanin puheen erityisiä epätasaisuuksia.

Nämä erilaiset puhemerkit on validoitu erilaisissa neurologisissa ja psykiatrisissa patologioissa: erityisesti Parkinsonin taudissa, Huntingtonin taudissa, masennuksessa, itsemurhariskissä ja skitsofreniassa. Nämä psykiatrian puhemerkit yleistyvät nyt eri kielille, ja niitä viedään myös potilaiden koteihin mittaamaan muutoksia potilaiden tiloissa.

Selkeät ääniominaisuudet ovat olleet skitsofrenian ominaisuus sen määrittelystä lähtien. Ne liittyvät usein negatiivisiin oireisiin, kuten kyvyttömyyteen näyttää tunteita, ja havaittuihin sosiaalisiin vammoihin. Kvantitatiivisesti on havaittu, että skitsofreniaa sairastavilla ihmisillä on huonompi puhe, enemmän taukoja, erottuvia ääniä ja eroja äänen voimakkuudessa.

Tutkimukset ovat osoittaneet, että psykoosilääkkeet vaikuttavat myös kieleen, koska potilailla on dopamiinipuutos, ja näiden reseptorien estäminen antipsykoottien toimesta pahentaisi kielen heikkenemistä. Lisäksi striataalisen dopamiinireseptorin salpaus johtaa ekstrapyramidaalisiin sivuvaikutuksiin, jotka aiheuttavat vapinaa, lihasjäykkyyttä ja tikkuja, jotka häiritsevät puheen edellyttämiä nivelliikkeitä.

Siksi ääni ja kieli ovat erittäin hyviä kandidaatteja biomarkkereina sekä oireiden että hoitovaikutusten seurannassa skitsofrenian uusiutumisen havaitsemiseksi.

Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää, voidaanko äänen biomarkkereilla seurata objektiivisesti skitsofrenian oireita ja hoitovaikutuksia taudin pahenemisen havaitsemiseksi.