پیش‌بینی حالات روانی افراد با استفاده از ابزارهای دیجیتالی

در زمستان سال ۱۹۹۴، مرد جوانی به نام تیم در اوایل دهه‌ی سوم زندگیش، یکی از بیماران بیمارستان روانپزشکی لندن بود. تیم علی‌رغم رفتار شاد و پرانرژی که داشت، مبتلا به اختلال دوقطبی بود و سابقه اقدام به خودکشی هم داشت. در طول مدت زمانی که تیم آن‌جا بود، با یک دانشجوی رشته‌ی روانشناسی به نام مت ارتباط نزدیکی برقرار کرد. آن دو به گروه هیپ‌هاپ مورد علاقه خود پیوستند و درست قبل از اینکه جدا شوند، تیم دوستش را با پرتره‌ای که از او کشیده‌بود، شگفت‌زده کرد. مت به شدت متاثر شد اما پس از بازگشت به آمریکا در حالیکه پرتره در دستش بود، متوجه شد که تیم با پریدن از روی یک پل به زندگی خود پایان داده است. مت که نام کاملش متیو ناک است، اکنون در دانشگاه هاروارد در حال مطالعه‌ی روانشناسی آسیب به خود است. حتی با گذشت بیش از دو دهه از زمانی که با تیم بود، پرتره همچنان بر دیوار دفترش به‌عنوان یک یادآوری مداوم از لزوم توسعه‌ی راهی برای پیش‌بینی زمان احتمالی خودکشی افراد، آویزان است.

عوامل زمینه‌ساز زیادی برای خودکشی شناخته شده‌اند مانند مصرف بیش از حد الکل و افسردگی، اما هیچ‌کدام از این عوامل به عنوان علامت محکمی از قریب‌الوقوع بودن تفکر خودکشی در فرد نیست. اکنون ناک فکر می‌کند که به راه‌حل این موضوع نزدیک شده است. از ژانویه‌ی سال ۲۰۱۶، او در بیمارستان عمومی ماساچوست در حال استفاده از مچ‌بندها و نیز اپلیکیشنی تلفنی برای مطالعه‌ی وضعیت روانی بیمارانی که در معرض خطر خودکشی هستند، بوده است. او همچنین در حال انجام آزمایشی مشابه در بیمارستان کودکان فرانسیسکن است. اگرچه تاکنون نتایج او منتشر نشده است ولی او می‌گوید تکنولوژی قادر به پیش‌بینی وضعیت روانی در روزهای پیش رو با دقتی معقول است و می تواند زمان بروز افکار خودکشی در افراد را پیش‌بینی کند.

شرکت مایندسترانگ در کالیفرنیا، نحوه‌ی ضربه زدن افراد به گوشی تلفن همراه، نحوه‌ی تایپ کردن و نحوه‌ی کشیدن اسکرول در صفحه‌ی نمایش گوشی را در افراد ردیابی می‌کند تا متوجه تغییر در عملکرد عصبی‌شناختی افراد شود. پائول داگوم یک پزشک و دانشمند رشته‌ی کامپیوتر که این شرکت را پایه‌گذاری کرده است، می‌گوید که اطلاعات مربوط به تعاملات فرد با صفحه‌ی نمایش گوشی می‌تواند وقوع افسردگی در افراد پیش‌بینی کند، هر چند این نتایج هنوز منتشر نشده‌اند. شرکت‌های دیگری نظیر وریلی نیز در حال پژوهش روی استفاده از فنوتایپینگ دیجیتالی (رفتارها و حالات ثبت شده توسط ابزار الکترونیکی) برای تشخیص علایم بیماری‌های روانی هستند. البته در این مرحله هنوز میزان قابلیت اطمینان تکنولوژی پیش‌بینی خلق‌و‌خو آشکار نیست. در این زمینه تاکنون نتایج کمی منتشر شده‌ است و گروه‌هایی که نتایج خود را منتشر کرده‌اند می‌گویند که میزان دقت پیش‌بینی مدل‌های آن‌ها در حد متوسط بوده است. با این حال پیکارد مطمئن است که از پس این کار بر می‌آید. او می‌گوید:

من در اوایل شغلم درگیر افسردگی شدم و نمی‌خواهم که به آن وضعیت برگردم. من مطمئنم که با ردیابی رفتار با استفاده از تلفن همراه می‌توان احتمال بازگشت به آن نقطه‌ی وحشتناک را کاهش داد.

پژوهشگرانی مانند پیکارد در مورد اثرات نامطلوب این کار نگرانی‌هایی هم دارند. نگرانی آن‌ها این است که دانشمندان و پزشکان در مورد اینکه چگونه یک رکود عاطفی قریب‌الوقوع را به کاربران اطلاع دهند، فکری نکرده‌اند. همچنین مباحثی پیرامون اینکه آیا چنین هشدارهایی می‌تواند موجب بروز آسیب در فرد شود، وجود دارد. برخی دیگر می‌خواهند بدانند که آیا شرکت‌ها یا مراکز بیمه ممکن است از چنین تکنولوژی‌هایی برای ردیابی سلامت روانی آینده‌ی کارمندان یا مشتریان خود استفاده کنند. داگوم می‌گوید که احتمال استفاده‌ی نادرست از این تکنولوژی موجب بی‌خوابی من شده است.

در حدود یک دهه پیش پیکارد نشان داد که با ردیابی هدایت الکتریکی روی پوست افراد با استفاده از مچ‌بندهای مخصوص می‌توان حتی چند دقیقه قبل از اینکه اسپاسم در بدن شروع شود، بروز آن را تشخیص داد. در سال ۲۰۱۳، او یکی از بنیان‌گذاران شرکت امپاتیکا شد که در آن حسگرهایی از جمله یک ساعت هوشمند برای نظارت روی علایم تشنج و دادن هشدار به مراقبان بیمار، به فروش می‌رسید. پیکارد در حال حاضر با همکاری آکن سانو در دانشگاه رایس در هوستون در حال بررسی امکان کاربردهای بیشتر از این نوع تکنولوژی‌ها است. فرض آن‌ها این است که با ترکیب اطلاعات حاصل از حسگرهای مچی و تلفن‌های همراه در مورد استرس، خواب، فعالیت و تعاملات اجتماعی فرد، می‌توان وضعیت کلی سلامتی روانی فرد را پیش‌بینی کرد. سانو و پیکارد با همکاری گروهی از پژوهشگران دانشکده‌ی پزشکی هاروارد آزمایشی را طراحی کردند که در آن دانشجویان را به صورت روزانه تحت نظارت داشتند. از سال ۲۰۱۳، این گروه پژوهشی تعداد ۳۰۰ دانشجو را برای مدت ۳۰ روز به طور همزمان از طریق دستگاه‌های ساعت‌مانندی که به آن‌ها داده بودند، مورد بررسی قرار دادند. این ابزارها حرکات دانشجویان را مورد سنجش قرار می‌دادند و اطلاعات مربوط به مقدار نوری که افراد در معرض آن قرار می‌گرفتند و نیز تغییرات دمای بدن و هدایت الکتریکی پوست آنها را ثبت می‌کردند. سانو و پیکارد همچنین نرم‌افزاری را توسعه دادند که روی تلفن همراه شرکت‌کنندگان نصب شد و اطلاعات مرتبط با تماس‌ها، پیام‌های متنی، موقعیت، استفاده از اینترنت، مدت زمان کار کردن با نمایشگر تلفن و تعاملات اجتماعی را ثبت می‌کرد. این گروه همچنین بیشتر فعالیت‌های مرتبط با ایمیل افراد را نیز ثبت می‌کرد. دانشجویان دو بار در روز اطلاعات مربوط به فعالیت‌های دانشگاهی، فوق برنامه و فعالیت‌های ورزشی خود را ثبت می‌کردند. آنها کیفیت خواب، خلق‌و‌خو، وضعیت سلامتی، سطح استرس، تعاملات اجتماعی و میزان مصرف نوشیدنی‌های کافئین‌دار و الکی را نیز توصیف می‌کردند. آن‌ها همچنین نمرات امتحانی خود را گزارش داده و پرسشنامه‌ی جامعی را در آغاز و پایان دوره‌ی مطالعه پر کردند. طی سال ۲۰۱۷، این پژوهشگران بر اساس این رکوردها و نظرسنجی‌ها الگوریتمی را برای پیش‌بینی خلق‌و‌خو تهیه کردند.

پژوهشگران می‌گویند این سیستم می‌تواند به طور دقیق پیش‌بینی کند که در روز آینده میزان شادی، احساس آرامش و سلامتی فرد چقدر خواهد بود. برای این آزمایش افراد باید برای ۷ روز متوالی مورد نظارت قرار گیرند تا سطح دقت پیش‌بینی به ۸۰ درصد برسد. تجزیه‌و‌تحلیل پیکارد نشان می‌دهد که مچ‌بندها و تلفن‌های همراه قادر نیستند تغییرات جزئی در خلق‌و‌خو را پیش‌بینی کنند اما زمانی که میزان تغییر در وضعیت روانی زیاد باشد، پیش‌بینی‌ها قابل اعتمادتر می‌شوند. برخی از این علایم جنبه‌ی شهودی دارند برای مثال پرسه زدن در اطراف قبل از خوابیدن می‌تواند نشان‌دهنده‌ی آشفتگی باشد اما جزئیات آن همیشه درک نمی‌شوند. به‌عنوان مثال تعاملات اجتماعی ممکن است سطح استرس را تغییر دهد که بازتاب این موضوع در هدایت الکتریکی پوست مشاهده می‌شود اما این آشکار نیست که آیا وجود نقاط اوج زیاد در هدایت الکتریکی پوست در یک روز خوب است یا بد، زیرا این موضوع هم در زمانی که افراد در حال حل مساله‌اند و هم در زمانی که آن‌ها تحت استرس قرار دارند، دیده می‌شود. لوئیس فیلیپو مورنسی دانشمند رشته‌ی کامپیوتر بر این باور است که تکنولوژی هوش مصنوعی می‌تواند به ارزیابی سلامت روانی فرد کمک کند. با این حال او در مورد توانایی این تکنولوژی در پیش‌بینی خلق‌و‌خو محتاط است و می‌گوید:

از آن جایی که خلق‌و‌خوی فردا اغلب شبیه حالات امروزی است، ما نیاز به پژوهش‌های بیشتری داریم برای اینکه بتوانیم این دو وضعیت را آشکارا از هم جدا کنیم. ممکن است تکنولوژی‌های پیش‌بینی کنونی بیشتر در حال تعمیم احساسات یک روز به روز بعدی باشند.

پیکارد معتقد است پیشرفت‌هایی اتفاق خواهد افتاد: ما پیشگامانی هستیم که می‌گوییم این امر حقیقتا امکان‌پذیر است و داده‌هایی برای حمایت از این ادعا داریم. با به دست آوردن داده‌های بیشتر، قابلیت اطمینان این روش افزایش خواهد یافت.

او الگوریتم‌های خود را به شکل متن باز ارائه می‌کند بنابراین دیگران نیز با دسترسی به این تکنولوژی می‌توانند این کار را بازتولید کنند. جاناتان گرچ از موسسه‌ی فن‌آوری‌های خلاقانه در دانشگاه کالیفرنیای جنوبی می‌گوید:

پیکارد در مسیر انجام کار مهمی است و شفافیت او در مورد الگوریتم‌ها، مدل‌ها و مجموعه داده‌هایی که استفاده می‌کند، موجب اطمینان بیشتر من به او می‌شود. اگر افراد نسبت به نتایج خود مطمئن نباشند، نمی‌توانند به آسانی کار خود را بازتولید کنند.

آزمایش ناک روی تفکر خودکشی در همراهی با پیکارد پیشرفت کرد. او تاکنون ۱۹۲ فرد را عمدتا بوسیله‌ی مچ‌بندها و پرسیدن سوالاتی در مورد احساسات آن‌ها از طریق یک اپلیکیشن تلفن همراه یا مصاحبه تحت نظارت گرفته است. در حال حاضر او از اطلاعات فردی و اطلاعات گروهی استفاده می‌کند و می‌گوید که چندین علامت قابل اندازه‌گیری را شناسایی کرده که می‌توانند با دقت ۷۵ درصد افکار خودکشی در فرد را پیش‌بینی کنند. او می‌گوید که برخی از مهم‌ترین عوامل عبارتند از حرکات قابل توجه در هنگام غروب که می‌تواند نشان‌دهنده‌ی بیقراری یا آشفتگی باشد به همراه جهش‌هایی در هدایت الکتریکی پوست و افزایش ضربان قلب. به‌علت اینکه این مقاله هنوز در مراحل داوری یک ژورنال است، او از دادن توضیحات بیشتر خودداری کرد.

شرکت‌های تجاری نسبت به مراکز دانشگاهی تمایل کمتری دارند که در مورد نتایج خود صحبت کنند اما در ماه مارس، شرکت مایندسترانگ که تنها ۱۶ ماه از تاسیسش می‌گذرد، گزارشی در مورد یافتن بیومارکرهای دیجیتالی منتشر کرد؛ الگوهایی از ضرباتی که با انگشت روی تلفن همراه اعمال می‌شود و با نمرات آزمون‌های عملکردی عصب-روانشناختی مرتبط هستند. این شرکت در وب‌سایت خود می‌گوید که پنج آزمایش بالینی را کامل کرده است ولی نتایج آن‌ها هنوز افشا نشده است. این شرکت اخیرا خبر همکاری خود با شرکت ژاپنی Takeda Pharmaceuticals را با هدف بررسی امکان توسعه‌ی بیومارکرهایی برای بیماری‌هایی نظیر اسکیزوفرنی و افسردگی مقاوم به درمان، منتشر کرده است.

ظاهرا رقابتی در کار است: شرکت وریلی هم می‌گوید که هدف یکی از پروژه‌های فنوتایپینگ دیجیتالی او تشخیص اختلال استرس پس از سانحه با استفاده از ساعت‌ها و گوشی‌های هوشمند است. شرکت مایندسترانگ هم می‌گوید که در حال اندازه‌گیری عملکرد مغز با استفاده از گوشی‌های هوشمند به‌منظور پیش‌بینی است.‌ داگوم می‌گوید وقتی که ما بیومارکرهای زیستی متعدد را برای یک دوره ی ۶ تا ۷ روزه تحت نظارت قرار دهیم، می‌توانیم احتمال وقوع افسردگی طی هفته‌ی بعد را پیش‌بینی کنیم. داگوم نگفت که شرکت او از چه علایمی استفاده می‌کند زیرا آن‌ها در حال فرستادن نتایج کارشان به مجلات علمی بودند.

طرح اپلیکیشن مبتنی بر تلفن همراه شرکت مایندسترانگ (این شرکت از مچ‌بند استفاده نمی‌کند)، ثبت سنجه‌های مربوط به تعامل کاربر با نمایشگر گوشی در یک سیستم الکترونیکی مراقبت از سلامت روان است. تام اینسل دیگر موسس شرکت مایندسترانگ می‌گوید:

ما هنوز نمی‌دانیم آیا این داده‌هایی که ما در حال جمع‌آوری آن‌ها هستیم، سرانجام استفاده‌ی بالینی خواهند داشت؟

پیکارد رویکرد اینسل در شرکت مایندسترانگ را مورد سوال قرار می‌دهد: من معتقدم او بر اساس یک ایده‌ی تایید نشده، شرکتی بنا کرده است.

نه او و نه ناک، هنوز دارای طرح تجاری برای تکنولوژی پیش‌بینی خلق‌و‌خوی خود نیستند، هرچند پیکارد از اعضای شرکت افکتیوا در بوستون است که عرضه کننده‌ی تکنولوژی تجزیه‌و‌تحلیل حالات صدا و چهره است.

تام اینسل یکی از موسسان شرکت مایندسترانگ که در مورد روش‌های توسعه‌ی بیومارکرهای زیستی برای بیماری‌هایی نظیر اسکیزوفرنی و افسردگی مقاوم به درمان کار می‌کند. اینسل می‌گوید که این تکنولوژی باید در موقعیت‌های دنیای واقعی در ارتباط با بیماران و مراقبان سلامت مورد آزمون قرار گیرد. او اضافه می‌کند که پیکارد را به عنوان یک رقیب نمی‌بیند:

این یک مساله‌ی دشوار است که حتما نباید یک نفر آن را حل کند. همه‌ی ما باید با همکاری هم از رویکردهای مختلفی استفاده کنیم تا ارزش بالینی این تکنولوژی را به اثبات برسانیم.

اگر ما با فردی مواجه شدیم که در معرض خطر خودکشی بود، چه کار باید بکنیم؟ آیا ما یک آمبولانس می‌فرستیم؟ آیا با پزشک او تماس می‌گیریم؟

اصول اخلاقی این موضوع بسیار چالش برانگیر هستند. ناک می‌گوید که او می‌داند افرادی که در این آزمایش شرکت داشتند، این تکنولوژی را می‌خواستند. او می‌گوید: بیماران در مورد مفید بودن یک سیستم هشدار یا راهنما سوال می‌کنند.

مورنسی معتقد است که برای کامپیوترها هنوز بسیار زود است که از طرف خودشان توصیه‌های سلامت روانی ارائه کنند. پژوهش او شامل آموزش کامپیوترها برای مطالعه‌ی حالات چهره و زبان است و او هم‌اکنون در حال همکاری با روانپزشکانی برای نصب این تکنولوژی در بخش مراقبت‌های سلامت روان در بیمارستان‌ها است. هدف این سیستم‌ها مطالعه‌ی افراد در جریان تعامل با پزشک است برای تشخیص اینکه آیا فرد دچار اختلالات روانی است یا خیر. با این حال پزشکان هنوز هم تشخیص خود را انجام می‌دهند؛ تجزیه‌و‌تحلیل کامپیوتر یک ارزیابی مجزا را فراهم می‌کند که پزشک می‌تواند آن را با تشخیص خود مقایسه کند. مورنسی می‌گوید:

خطرهای مرتبط با کامپیوترهایی که توصیه‌های سلامت روان ارائه می‌کنند، آشکار است. ما به پژوهش‌های بیشتری نیاز داریم تا متوجه تاثیر بلندمدت چنین تکنولوژی‌هایی بشویم.

پیکارد می‌گوید که بحث دیگر این است که اعمالی که موجب بهبود خلق‌و‌خو می‌شوند برای افراد مختلف متفاوت‌اند. او در یکی از آزمایش‌های خود متوجه شد گروهی از دانشجویان که قبل از رفتن به خواب با دوستان خود مکالماتی داشتند، طی روز بعد دارای وضعیت روانی بهتری بودند در حالیکه این تاثیر در گروهی دیگر معکوس بود. باربارا فردریکسون روانپزشکی از دانشگاه کالیفرنیای شمالی نگران تاثیر احتمالی پیش‌بینی خلق‌و‌خو روی احساسات افراد است. او می‌گوید:

بعید نیست برخی افراد توجه زیادی معطوف پیش‌بینی‌های خلق‌و‌خوی منفی کنند و همین امر موجب بدتر شدن وضعیت روانی آن‌ها شود؛ چیزی که می‌تواند واقعا آسیب‌زننده باشد.

جاستین بیکر پژوهشگر بیماری‌های روانی می‌گوید:

من فکر می‌کنم یکی از مشکلاتی که ما با آن رو‌به‌رو هستیم، بحث توصیه‌هایی است که فرد به آن‌ها نیاز خواهد داشت؛ ما چگونه آن توصیه‌ها را به او ارائه دهیم که در کنار این که از آن‌ها چشم‌پوشی نکند، موجب بدتر شدن حالش هم نشود.

پیکارد چشم‌اندازهای وسیعی در زمینه‌ی پیش‌بینی دیجیتالی خلق‌و‌خو دارد. او بر این باور است که این امر می‌تواند موجب ارتقای سلامت عمومی جامعه شود. با این حال او نگران است که این تکنولوژی ممکن است مورد سوء استفاده قرار بگیرد. پیکارد فکر می‌کند که باید مقررات جدیدی وضع شود تا از مورد هدف قرار گرفتن افرادی که دارای وضعیت روانی خوب یا بدی هستند، توسط شرکت‌های تبلیغاتی جلوگیری شود و نیز از اینکه شرکت‌های بیمه بخواهند قیمت‌ها را بر اساس علایم سلامت روان مشتریان خود تعیین کنند، ممانعت به عمل آید.

اینسل می‌گوید افراد ناشایسته‌ای که از این تکنولوژی سوء استفاده می‌کنند، مزایای مربوط به بیمارانی که دارای مشکلات جدی مرتبط با سلامت روان هستند، را از بین می‌برند. شرکت مایندسترانگ در حال کار با یک کارشناسان حوزه‌ی اخلاق زیستی است و قرار است به زودی مقاله‌ای در این زمینه منتشر کند. پیکارد استدلال می‌کند که تلاش‌ پژوهشگران ارزشمند است. افسردگی بالینی اغلب یک مرگ عاطفی همراه با هزاران کاستی است. اگر ما بتوانیم چیزهای کوچکی را که طی زمان موجب می‌شوند، ما وارد این وضعیت اندوه پایدار شویم، شناسایی کنیم، کار بزرگی کرده‌ایم.