Une équipe de recherche de l’Université de Boston a mis au point un algorithme innovant capable de prédire, à partir d’un enregistrement vocal, quelles personnes souffrant d’un déclin cognitif léger développeront la maladie d’Alzheimer dans les 6 ans. La précision de l’IA est d’environ 80 pour cent environ. Comment ça marche et pourquoi c’est révolutionnaire.
Les chercheurs ont développé une intelligence artificielle capable d’identifier avec une bonne précision (proche de 80 pour cent) les personnes qui développeront la maladie d’Alzheimer dans les 6 prochaines années, simplement en écoutant leur voix. En d’autres termes, ce modèle d’apprentissage automatique parvient à détecter les signes de la démence incipiente à partir de la façon dont les mots sont structurés dans un enregistrement vocal. Il est important de souligner que les personnes impliquées dans l’expérimentation avaient toutes un début de déclin cognitif; simplement, l’IA est capable de comprendre qui continuera à maintenir cette condition de manière stable et qui, au contraire, développera la forme la plus répandue de démence dans le monde, qui touche plus de 40 millions de personnes dans le monde, selon les données de l’Organisation mondiale de la santé (OMS).
Pour développer l’algorithme d’intelligence artificielle capable de déterminer quelles personnes (avec un léger déclin cognitif) développeront Alzheimer dans les 6 années suivantes, une équipe de recherche internationale dirigée par des scientifiques de la Division de l’ingénierie des systèmes et du Département de l’ingénierie biomédicale de l’Université de Boston, qui ont collaboré étroitement avec leurs collègues de l’étude Framingham Heart et du Département de médecine. Les chercheurs, dirigés par le professeur John C. Pasqualides, ont construit la nouvelle étude sur les bases d’une étude antérieure de 2022, dans laquelle ils ont montré qu’une IA peut effectivement déterminer si une personne souffre de déclin cognitif ou de démence simplement en analysant un enregistrement vocal. Pour former et développer le nouvel algorithme prédictif, le professeur Pasqualides et ses collègues se sont tournés vers les données collectées par l’étude Framingham Heart de l’Université de Boston. Il s’agit d’une enquête à long terme visant à étudier la santé cardiovasculaire des participants, qui inclut également des enregistrements vocaux chez les patients présentant des signes de déclin cognitif.
Étant donné qu’à partir des dossiers médicaux des patients, il était possible de savoir qui avait développé la maladie d’Alzheimer et qui ne l’avait pas, les experts ont « nourri » le modèle d’apprentissage automatique avec tous les enregistrements vocaux en le formant à reconnaître ceux de ceux qui avaient développé une démence. Au total, plus de 160 entretiens de personnes âgées de 63 à 97 ans ont été utilisés, dont 76 ont maintenu un déclin cognitif léger et 90 ont développé Alzheimer. L’IA a « absorbé » les données sociodémographiques, les diagnostics, l’état de la maladie et la voix des participants, parvenant à mettre en évidence une forte corrélation entre la manière dont les mots étaient exprimés lors des entretiens avec les spécialistes et l’aggravation du déclin cognitif vers la maladie d’Alzheimer. Dans la deuxième phase de l’étude, les chercheurs ont utilisé les enregistrements vocaux restants de l’étude Framingham Heart pour vérifier si l’IA était capable de comprendre quelles personnes développeraient Alzheimer et lesquelles ne le feraient pas dans les 6 années suivantes. Eh bien, non seulement elle y est parvenue, mais elle a également démontré une précision notable: une exactitude de 78,5 pour cent et une sensibilité de 81,1 pour cent dans la prédiction de la progression du déclin cognitif léger à Alzheimer dans cette période temporelle.
« Nous voulions prédire ce qui se passerait dans les 6 années suivantes et nous avons découvert que nous pouvons raisonnablement faire cette prédiction avec une bonne confiance et une précision relativement bonne », a déclaré le professeur Paschalidis dans un communiqué de presse, soulignant la puissance démontrée par l’IA et les avantages qui pourraient en découler pour les patients. « Si vous pouvez prédire ce qui va se passer, vous avez plus d’opportunités et de temps pour intervenir avec des médicaments et au moins essayer de maintenir la stabilité de la condition et de prévenir la transition vers des formes plus graves de démence », a ajouté l’expert, qui dirige le Rafik B. Hariri Institute for Computing and Computational Science & Engineering à l’Université de Boston.
Il convient également de noter qu’un simple enregistrement vocal est une procédure beaucoup plus rapide et moins coûteuse que les tests nécessaires pour le diagnostic de la maladie d’Alzheimer. Beaucoup ne se soumettent pas aux tests pour cette raison aussi. Les auteurs de l’étude pensent déjà à une application pour smartphone capable de détecter les signes de la démence même à travers de simples conversations domestiques, au lieu de passer par des entretiens avec des spécialistes. Tout cela pourrait permettre d’identifier précocement les personnes les plus à risque et de les orienter vers des traitements préventifs prometteurs.
L’Alzheimer est aujourd’hui une maladie incurable, mais plus elle est détectée tôt, meilleur est l’effet des thérapies disponibles. Par exemple, le médicament monoclonaux anti-amyloïde de la société pharmaceutique Eli Lilly a été capable de ralentir de 35 pour cent le déclin cognitif chez les patients atteints d’une forme légère de démence. Il s’agit d’un résultat historique qui, associé au diagnostic précoce, pourrait marquer un tournant dans le traitement de l’Alzheimer pour des millions de personnes. C’est pourquoi des méthodes de diagnostic précoce aussi efficaces sont considérées comme très importantes par les experts.
Il convient également de noter qu’une simple transcription vocale est une procédure beaucoup plus rapide et à moindre coût que les tests nécessaires pour le diagnostic de l’Alzheimer. Beaucoup de personnes ne se soumettent pas aux tests pour cette raison. Les auteurs de l’étude pensent déjà à une application pour smartphone capable de détecter les signes de la démence même à travers des conversations simples à domicile, plutôt que de passer par des entretiens avec des spécialistes. Cela pourrait permettre d’identifier précocement les personnes les plus à risques et de les orienter vers les traitements préventifs prometteurs.
Il convient également de noter qu’une simple transcription vocale est une procédure beaucoup plus rapide et à moindre coût que les tests nécessaires pour diagnostiquer l’Alzheimer. Beaucoup de personnes ne se soumettent pas aux tests pour cette raison également. Les auteurs de l’étude pensent déjà à une application pour smartphone capable de détecter les signes de la démence même à travers des conversations simples à domicile, plutôt que de passer par des entretiens avec des spécialistes. Cela pourrait permettre d’identifier précocement les personnes les plus à risque et de les orienter vers les traitements préventifs prometteurs.
Rappelons qu’une nouvelle étude a déterminé que l’analyse du liquide céphalorachidien permet d’identifier les signes de la maladie d’Alzheimer jusqu’à 18 ans avant l’apparition des symptômes. Les détails de la nouvelle étude « Prédiction de la progression de la maladie d’Alzheimer dans les 6 ans en utilisant la parole: une nouvelle approche exploitant les modèles de langage » ont été publiés dans la revue scientifique spécialisée Alzheimer’s & Dementia.