智能
诊断帕金森,可以简单到观察你的键盘
键盘会帮你诊断。
对于大多数人来说,平日最常用的沟通工具不是嘴巴,而是键盘——无论是电脑上的实体按键还是手机上的虚拟键盘。
麻省理工的一组研究者认为,在人与电子设备的互动当中,能够揭示帕金森的早期症状。
我们都已经知道,帕金森症的症状主要是震颤、行动迟缓和行走困难。然而,至今还没有特别有效的方法能够在帕金森症的早期阶段进行诊断,提醒患者采取治疗措施。事实上,大多数帕金森症患者都是在患病 5 - 10 年之后才被确诊。
如今麻省理工的一组研究者发现,也许诊断方法就隐藏在人们每日进行的一项活动里:人们使用键盘的时候,输入的速度是否稳定,一定程度上能够反映出大脑的健康程度。他们设计了一套算法,用来捕捉人体敲击键盘的间隔时间,这样,研究者就能够监测到运动技能减退时的输入活动。
人体要发起一个动作,首先是由大脑的主要运动皮质区给脑部的其他区域送出信号,信号从脑部的辅助运动区、小脑和基底核(basal ganglia)传输到脊髓神经元,从而刺激相应肌肉,完成这个动作。
为了收集数据,研究者们设计了一款浏览器内置插件,这个插件并不会记录测试者究竟打出了哪些内容,而是“按键时间(key hold time)”,即一个按键被按下去之后会在多长时间内被松开。除了实体键盘,研究者还在开发一个智能手机应用,收集人们在智能手机上的输入情况。
有许多因素会影响到动作的灵敏度,比如缺乏睡眠导致的疲劳。研究者们征集了 14 名健康的志愿者,要求他们输入一篇随机的维基百科文章,随后,这些志愿者在进入深度睡眠之后被叫醒,并且被要求输入另一篇文章。对照之下,很明显,被唤醒之后的“按键时间”就没有白天精神充足时那么规律。
同样的研究方法也适用于帕金森症的早期诊断,研究团队对照了 21 位帕金森症患者和 15 位健康志愿者的数据,帕金森症患者的“按键时间”数据明显没有规律得多。如果接下来研究者们能够完成样本更多的进一步实验,证明输入习惯的缺陷与帕金森症的关联性,那么“按键时间”数据的收集就能够被用于帕金森症的早期诊断。
如果键盘输入动作的反应时间能够用于帕金森症的诊断,那么其他一些可能同样呈现细微运动功能减退的疾病,也同样可以用这种方法进行早期监测和预防。
研究者之一 Sanchez-Ferro 表示,这项研究是为观察大脑打开了一扇窗户:这似乎是自然的事,人们已经拥有了研究所需要的硬件(键盘),在人与电子设备的日常互动中就包含了观察脑部活动的数据。
题图来自 Ben Hussey
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